Compte-rendu de recherche sur la valorisation … · Compte-rendu de recherche ... environnementale d’assainissement des effluents de papetières par voie microbienne qui a permis

- 1 -Valeur agronomique des biosolides de papetières – Abitibi Consolidated inc.

Compte-rendu de recherchesur la valorisation agricole

de biosolides de papetières dansles cultures de maïs-grain, orge et soya

Rapport de recherche 1997- 1999

présenté à

Par Adrien N’Dayegamiye

Complexe scientifiqueDécembre 2000


Organismes participants

Abitibi Consolidated Inc.800, Boulevard René-Lévesque Ouest

Montréal, (Québec), H3B 1Y9

• Division Belgo• Division Laurentide• Division Wayagamack

Institut de Recherche et de Développement en Agroenvironnement (IRDA)3300, rue Sicotte, C.P. 480

Saint-Hyacinthe, (Québec)

J2S 7B8

Bioconseil3480, Notre-Dame

Pointe-du-Lac, (Québec)

G0X 1Z0

Entreprise agricole R.D.R. Proulx

et

Entreprise agricole Mylamy


Equipe de recherche (1997-2000)

Institut de recherche et de développement en agro-environnement (IRDA) :• Adrien N’Dayegamiye, Ph.D. , agr. responsable scientifique du projet

• Monique Goulet, Medina Abdallahi et Marie Aube Simon : professionnelles de recherche,

analyses statistiques, participation à la rédaction du rapport

• Anne Drapeau et Louise Thivierge et Sarah Watt, assistance technique au champ et au

laboratoire

• Jean-Marie Noël, Michel Noël et Benoît Bolduc, opérations mécanisées au champ,

préparation des échantillons

• Pierre Audesse, Michel Paradis, Gérard Fortin et Jacqueline Faubert : analyses

physiques, chimiques et biologiques

• Yves Lemay et Frédérique Maranda, édition du rapport

Bioconseil :• Sylvie Huard, agr. coresponsable du projet, coordinations techniques au champ,

communication technique des résulats

• Luc Suzor et Guy Fradette, assistance technique au champ, études en lysimètres.

Projet en partenariat

Abitibi Consolidated et

IRDA (1997-1999)

- i -Valeur agronomique des biosolides de papetières – Abitibi Consolidated inc.

- Synthèse -

Depuis 1995, la compagnie Abitibi Consolidated inc. a mis en œuvre une technologie

environnementale d’assainissement des effluents de papetières par voie microbienne qui a permis

d’obtenir des boues mixtes (biosolides) riches à la fois en matière organique et en éléments nutritifs

majeurs et mineurs.

Afin de préciser leur valeur agronomique, une étude de trois ans (1997-1999) en partenariat entre

Abitibi Consolidated inc. (Divisions Belgo, Laurentides et Wayagamack), l’Institut de recherche et

développement en agroenvironnement (IRDA) et Bioconseil, a été effectuée sur les cultures de

maïs-grain, soya et orge dans les régions de Nicolet et Trois- Rivières.

Production

Des applications de boues mixtes sur les sols ont été bénéfiques sur les rendements et la qualité

des cultures. En effet, les productions des cultures étudiées, mais particulièrement le maïs-grain,

ont augmenté proportionnellement avec les doses de biosolides de papetières. Toutefois, les

rendements maximums ont été obtenus lorsque des apports de biosolides étaient complétés avec de

l’engrais minéral en quantités réduites à 50 % et 75% de la dose complète NPKMg. Les applications

de biosolides de papetières complétées de fumure minérale en doses réduites ont permis des gains

de rendements par rapport à la fertilisation minérale complète; ceux-ci se situaient entre 300 et 500

kg/ha pour le soya et l’orge, respectivement, étant de plus d’une tonne pour le maïs-grain. De plus,

l’évaluation économique a démontré des gains considérables suivant les apports répétés de

biosolides de papetières, en comparaison avec la fertilisation minérale.

Fertilité ou action directe

Les hausses de rendements des cultures

obtenues sont en partie dues à l’équilibre nutritif

des biosolides de papetières. En effet, à

l’exception du potassium, les biosolides ont

apporté aux cultures des quantités importantes

des éléments minéraux, majeurs et mineurs. Les

applications de biosolides ont également stimulé

l’absorption des éléments nutritifs du sol ou des

Coefficients Coefficients Coefficients Coefficients d’efficacité en N, P et K :d’efficacité en N, P et K :d’efficacité en N, P et K :d’efficacité en N, P et K :

N : 26 à 43%N : 26 à 43%N : 26 à 43%N : 26 à 43%P : 76 –120%P : 76 –120%P : 76 –120%P : 76 –120%

K :K :K :K : ≥ ≥ ≥ ≥ 300%300%300%300%

- ii -Valeur agronomique des biosolides de papetières – Abitibi Consolidated inc.

engrais, améliorant de cette façon leur efficacité.

Enfin, cette étude a démontré que les biosolides de papetières possédaient des coefficients

d’efficacité élevés. Dépendamment des types de sols et des doses de biosolides, ceux-ci ont varié

pour le maïs-grain entre 26 et 43% pour l’azote (moyenne pour 1997 et 1999), et entre 76 et 120%

pour le phosphore, étant supérieur à 300% pour le potassium (1997). Pour la culture de l’orge, les

coefficients d’efficacité en azote des biosolides ont varié de 13 à 27% en 1999, selon les doses

appliquées.

Qualité des sols ou action indirecte

Les effets bénéfiques des applications des biosolides sont également dus à leur action rapide sur les

propriétés physico-chimiques et biologiques des sols, qui sont à la base de la croissance des

cultures et de leurs rendements. En effet, des apports répétés de biosolides dans deux types de sol

ont rapidement favorisé la structuration des sols et amélioré par conséquent la stabilité structurale,

la porosité et l’aération du sol. Des apports de biosolides ont également stimulé la microflore du sol,

et activé de façon significative les activités biologiques et enzymatiques. Des apports de biosolides

de papetières ont augmenté de 30% en moyenne les niveaux de matière organique des sols

étudiés. La matière organique constitue le pivot de la productivité des sols, de plus elle permet la

conservation du sol et diminue les impacts de pollution par les activités agricoles.

Effet environnemental

En améliorant les propriétés des sols, les biosolides ont augmenté les rendements des cultures et

par conséquent les quantités d’éléments nutritifs prélevées. C’est pourquoi des applications

répétées de biosolides à raison de doses agronomiques (20-40 t/ha) n’ont pas conduit à court

terme à des enrichissements en éléments minéraux, notamment les nitrates, le phosphore

disponible et les métaux lourds dans le profil des sols étudiés. En quantités élevées suite aux doses

excessives, ces éléments peuvent avoir des impacts négatifs sur la qualité des végétaux, des sols et

de l’eau.

Cette étude a également démontré que les applications de biosolides n’ont pas augmenté les

microorganismes pathogènes ( E.Coli, coliformes). Au contraire, le nombre de ces microorganismes

a diminué dans les sols ayant reçu les biosolides, probablement à cause de la compétition avec la

- iii -Valeur agronomique des biosolides de papetières – Abitibi Consolidated inc.

le sol me répondra ...

microflore indigène des sols qui était fortement activée par des apports de ces amendements

organiques.

Conclusion

Cette étude a démontré que la valorisation des biosolides de papetières présente des avantages

autant au niveau agronomique qu’environnemental, notamment grâce à la réduction d’intrants de

synthèse (engrais), et à l’amélioration de la matière organique et de la structure. Ces facteurs

permettent de diminuer le ruissellement, l’érosion des sols, les pertes d’engrais ou de produits

phytosanitaires vers les milieux aquatiques.

Au niveau pratique, cette recherche a permis d’obtenir les coefficients d’efficacité des éléments

nutritifs dans deux sols contrastés et pendant deux saisons climatiques. Il s’agit de connaissances

importantes au niveau de la pratique agronomique, car ces coefficients pourront être intégrés dans

le prochain guide de fertilisation du CPVQ, ce qui permettra une meilleure gestion agronomique et

environnementale des engrais et des boues mixtes ( biosolides) de papetières en agriculture.

Ces résultats permettent de conclure que les biosolides de papetières constituent un amendement

de qualité pour une agriculture durable, rentable et respectueuse de la préservation de la qualité

des sols et de l’eau.

Recommandations techniques

Les résultats obtenus dans cette étude permettent de tirer les recommandations suivantes :

• À cause de l’efficacité élevée des éléments nutritifs des biosolides de papetières, il est

recommandable d’ajuster la fertilisation minérale suite à leurs applications, en vue d’assurer des

bénéfices à la ferme et de préserver la qualité des sols et de l’environnement.

• Le choix de la culture détermine la valorisation optimale des

biosolides de papetières. Il est recommandable de les appliquer

sur des cultures ayant une longue période de végétation (maïs,

pomme de terre, prairies) qui sont plus exigeantes en éléments

nutritifs et qui pourraient davantage valoriser les biosolides de

papetières. Par ailleurs, les cultures de céréales ou d’orge peuvent mieux

bénéficier des arrières-effets importants des biosolides de papetières.

- iv -Valeur agronomique des biosolides de papetières – Abitibi Consolidated inc.

• Les doses moyennes et économiques recommandées varient de 20 à 40 t/ha, selon la richesse

des sols notamment en phosphore, et les cultures envisagées.

- v -Valeur agronomique des biosolides de papetières – Abitibi Consolidated inc.

Schéma synthèse de l’effet de l’application de biosolides de papetières sur lesparamètres physiques et biologiques étudiés

Les applications de biosolides de papetières chez les cultures de maïs-grain,de soya et d’orge ont eu pour effets :

Propriétés biologiques Propriétés physiques

Augmentation des activités biologiques etactivités biologiques etactivités biologiques etactivités biologiques etenzymatenzymatenzymatenzymatiiiiquesquesquesques : : : :• Biomasse microbienne• phosphphosphphosphphosphaaaatase alcalinetase alcalinetase alcalinetase alcaline• uréaseuréaseuréaseuréase

Amélioration du pouvoir de minéralisationpouvoir de minéralisationpouvoir de minéralisationpouvoir de minéralisation et de ladisponibilité de l’azote dans le sol

Augmentation de la proportion des agrégats deagrégats deagrégats deagrégats de5 mm 5 mm 5 mm 5 mm et du DMPDMPDMPDMP

Légère amélioration de la masse volumiqueapparenteapparenteapparenteapparente du sol (diminution)

Amélioration de la fertilité et de la qualité du sol

• Hausse des teneurs en matière organique• Stimulation de la vie microbienne• Amélioration de la structure du sol• Amélioration de la porosité et de l’aération du sol

Rendements élevés et gainéconomique.

- vi -Valeur agronomique des biosolides de papetières – Abitibi Consolidated inc.

Perspectives de recherche

Les technologies des industries papetières sont en constante évolution et les biosolides (boues

mixtes) produits peuvent être variables quant à leur composition physique et minérale, notamment

en terme de matière sèche, des rapports C/N, des valeurs de pH et du contenu en soufre.

De plus, il existe plusieurs pratiques de gestion de biosolides dans les sols qui ne sont pas encore

bien étudiées. Il s’agit notamment des périodes et des modes d’application, ainsi que des effets du

soufre au niveau du sol et des rendements.

Des études sont encore nécessaires pour connaître :

• Les effets agronomiques des biosolides dans les sols sablonneux.

• Les périodes d’application : hiver ou printemps.

• Les effets des modes d’épandage par labour ou chisel sur l’évolution des biosolides dans le sol.

(minéralisation-humification), sur l’efficacité et les pertes des éléments nutritifs.

• Poursuite des études relatives aux microorganismes pathogènes dans le sol et l’eau de

drainage, suite aux applications répétées de biosolides.


- Table des matières -

1998

Valorisation agricole de boues mixtes de papetières dans les cultures de maïs-grain et de soya

Résumé .............................................................................................................................4

Problématique ....................................................................................................................5

Objectifs de recherche .........................................................................................................7

Protocole expérimental ........................................................................................................8

Paramètres étudiés ........................................................................................................... 11

Résultats ......................................................................................................................... 12

- La composition chimique des boues mixtes.............................................................. 12

- Observations pendant la période de végétation ........................................................ 13

- Concentrations en éléments nutritifs des cultures en période de floraison .................... 14

- Rendements de maïs-grain ................................................................................... 15

- Rendement de soya ............................................................................................. 19

- Effets sur la structure des sols............................................................................... 22

- Effets sur l’activité biologique et enzymatique des sols .............................................. 24

- Coefficients d’utilisation et d’efficacité d’N, P et K .................................................... 25

- Aspect environnemental ....................................................................................... 28

Conclusion ....................................................................................................................... 29

Perspectives de recherche .................................................................................................. 30

1999

Arrières-effets des boues mixtes de papetières dans les cultures de maïs-grain et de soya

Résumé ........................................................................................................................... 32

Problématique .................................................................................................................. 33

Hypothèse........................................................................................................................ 35

Protocole expérimental ...................................................................................................... 36

Résultats ......................................................................................................................... 38

- La composition physique et chimique des boues mixtes de papetières ......................... 38

- Observations pendant la période de végétation ........................................................ 38

- Concentrations en éléments nutritifs des cultures en période de floraison .................... 39

- Rendements et qualité de la récolte du maïs-grain ................................................... 39


- Prélèvements en éléments nutritifs par le maïs-grain ................................................ 42

- Le bilan d’azote................................................................................................... 44

- Évolution des nitrates dans le sol au cours de la saison de croissance.......................... 46

- Dynamique des éléments nutritifs dans le profil du sol .............................................. 46

Conclusion ....................................................................................................................... 48

Annexes du rapport 1999 ................................................................................................... 49

2000

Valeur agronomique des biosolides de papetières : effets sur la production des cultureset la qualité des sols.Résumé ........................................................................................................................... 57

Problématique .................................................................................................................. 59

Hypothèses et objectifs de recherche ................................................................................... 60

Protocole expérimental ...................................................................................................... 61

Résultats ......................................................................................................................... 63

-La composition physique et chimique des biosolides de papetières ............................... 63

- Rendements et qualité des récoltes du maïs-grain .................................................... 65

- Rendements de l’orge .......................................................................................... 67

- Prélèvements en éléments nutritifs (maïs-grain et orge)............................................ 68

- Coefficients d’efficacité d’azote (maïs-grain et orge) ................................................. 69

- Qualité du sol

- Effets des biosolides de papetières sur les activités biologiques et

enzymatiques du sol ............................................................................................72

- Effets des biosolides de papetières sur la structure du sol.........................................74

- Effets des biosolides de papetières sur la matière organique et la masse volumique

apparente ..........................................................................................................75

- Fertilité et analyse environnementale ..................................................................... 78

- Évaluation économique ........................................................................................ 81

Conclusion ....................................................................................................................... 83

Annexes du rapport 2000 ................................................................................................... 84

Bibliographie .................................................................................................................... 96

Remerciements................................................................................................................. 97


Valorisation agricole de boues mixtes de papetières

dans les cultures de maïs-grain et de soya

- 1998 -


Valorisation agricole de boues mixtes de papetièresdans les cultures de maïs-grain et de soya

- Résumé -

Cette étude effectuée sur deux types de sols différents a démontré que l’apport de boues mixtes a

permis des augmentations très importantes de rendements de maïs-grain et de soya. Dans le cas

du maïs, un gain de plus de 1000 kg/ ha en grains a été obtenu suite à l’application de 20 ou 40

t/ha, complétées respectivement par des doses réduites d’un quart ou de la moitié de la fertilisation

minérale NPKMg. La réduction de ces doses d’engrais minéraux a été accompagnée par de hausses

de rendements, ce qui justifie la valorisation de boues mixtes à la ferme, car l’épargne sur le coût

des engrais peut permettre l’acquisition de ces biomasses. Cette étude a également montré que les

boues mixtes ont agi très rapidement sur la formation des gros agrégats (> 5 mm), elles ont

amélioré la stabilité de la structure (DMP) et augmenté l’activité biologique et enzymatique des sols.

Cette action indirecte des boues mixtes sur les conditions du sol (structure, porosité, rétention en

eau et minéralisation) est probablement à la base de la meilleure valorisation des éléments nutritifs

observée, et par conséquent de l’obtention de rendements élevés. En effet, les coefficients

d’utilisation des boues mixtes étaient élevés, variant selon les doses et les types de sol entre 13 et

25 % pour l’azote, 29 et 77% pour le phosphore et plus de 100% pour le potassium. En

comparaison avec l’engrais minéral, les coefficients d’efficacité se situaient, selon les sols et les

doses de boues mixtes, entre 25 et 42% pour l’azote, 76 et 120% pour le phosphore, étant

supérieurs à 300% pour le potassium. Ces résultats démontrent que la valorisation des boues

mixtes de papetières, riches en carbone et en éléments nutritifs majeurs et mineurs, constitue non

pas un investissement pour aujourd’hui, mais pour celui de demain. En améliorant également les

propriétés physiques et biologiques du sol (structure, activité biologique et bilan de la matière

organique), l’apport de boues mixtes de papetières peut permettre des augmentations soutenues de

rendements à moyen et long terme, tout en maintenant la productivité et la qualité

agroenvironnementale des sols.


- - - - Problématique -

La gestion de résidus de papetières constitue un programme environnemental important au sein de

la compagnie Abitibi Consolidated inc. Ainsi, les systèmes de traitement primaire et secondaire des

eaux usées installés dans les divisions de cette compagnie génèrent des quantités importantes de

boues mixtes. Par exemple, les usines de la Mauricie- Trois-Rivières produisent annuellement

350,000 tonnes de boues mixtes (1). Ces boues mixtes, communément appelées biosolides, sont

composées de fibres de bois résultant des traitements primaires et de biomasse biologique

composée de microfaune et de microflore, provenant essentiellement des traitements secondaires.

Dans cette dernière étape de traitement des eaux, des ajouts importants en éléments nutritifs sont

effectués, afin de permettre la croissance et la multiplication des microorganismes responsables de

la purification des eaux usées.

C’est pourquoi les boues mixtes sont riches à la fois en carbone organique, ainsi qu’en éléments

nutritifs, notamment l’azote, le phosphore, le calcium et le magnésium ainsi qu’en éléments

mineurs. Les boues mixtes obtenues sont régulièrement analysées afin de respecter les exigences

environnementales et de vérifier la constance de leur qualité agronomique (2).

A cause de ces avantages agronomiques des boues mixtes, leur valorisation agricole est à privilégier

dans le contexte d’une agriculture durable. En effet, les boues mixtes, à la fois riches en éléments

nutritifs et en carbone organique peuvent améliorer ou entretenir la fertilité et la qualité des sols.

Plusieurs travaux de recherche ont démontré que les sols intensément cultivés connaissent des

pertes en matière organique à cause du travail fréquent du sol et des rotations courtes des cultures

qui ne laissent pas au sol des quantités suffisantes de résidus organiques (3). De même, on

constate également que le travail réduit du sol ou les rotations ne peuvent pas maintenir à eux

seules le bilan positif de la matière organique des sols. Pour toutes ces raisons, on recommande des

apports d’amendements organiques afin d’améliorer ou d’entretenir la qualité des sols cultivés

(4,7,11).

De tous les amendements organiques, le fumier solide de bovins est le plus utilisé, mais dans les

régions de cultures intensives, celui-ci ne se trouve pas en quantités suffisantes pour couvrir les

besoins agricoles. Toutefois, il existe, au Québec, d’autres types d’amendements organiques,

notamment les biomasses ligneuses comme la tourbe, la sciure, les écorces, les copeaux ou les

boues primaires. Cependant, l’incorporation dans les sols de ces amendements organiques ayant

des rapports C/N élevés (80-300) crée une faim d’azote pour les plantes à cause de l’immobilisation

microbienne des éléments nutritifs, particulièrement l’azote, et on doit par conséquent augmenter


les doses des engrais azotés afin d’assurer la nutrition optimale des cultures et éviter ainsi les

baisses de production (5, 10). Dans certains cas, on recommande plutôt de composter ces résidus

avant leur valorisation agronomique.

Comme les fumiers, les boues mixtes de papetières présentent des rapports C/N moins élevés

(C /N :15-28) ; ils sont riches en éléments nutritifs et peuvent être directement valorisées sans

créer de nuisance à la croissance et à la production des cultures. Toutefois, la valorisation optimale

des boues mixtes exige la connaissance de leur valeur fertilisante en fonction des sols et des

cultures, ainsi que leur action sur le sol, notamment l’amélioration de la structure, l’augmentation

des niveaux de matière organique et du potentiel biologique des sols.


- Objectifs de recherche -

Les objectifs de cette recherche consistaient à :

• Connaître les effets de l’apport de boues mixtes sur la production des cultures de maïs-grain et

de soya.

• Vérifier, en période de végétation, les effets de boues mixtes sur la germination et la croissance

des cultures, l’immobilisation d’azote ainsi que les symptômes de carence en éléments nutritifs.

• Déterminer les doses optimales de boues mixtes visant à assurer des productions élevées et une

meilleure qualité agroenvironnementale, à court et à moyen terme.

• Évaluer la valeur fertilisante des boues mixtes en déterminant leurs coefficients d’utilisation et

d’efficacité d’azote, du phosphore et du potassium. La connaissance de ces coefficients est

nécessaire dans l’établissement des plans de fertilisation à la ferme, lorsqu’on valorise les boues

mixtes de papetières.

• Préciser l’ampleur de la réduction des engrais minéraux, suite à l’application de boues mixtes de

papetières particulièrement riches en N, P, Ca, Mg et en éléments mineurs.

• Mesurer l’effet des boues mixtes sur l’amélioration de la structure et du potentiel biologique des

sols.

• Déterminer à moyen terme l’effet cumulatif en éléments nutritifs sur le sol et les productions,

ainsi que sur le bilan de la matière organique dans les sols, suite aux apports répétés de boues

mixtes.


- Protocole expérimental -

Cet essai sera effectué (1997-1999) sur les cultures de maïs-grain et de soya qui sont parmi les

principales cultures de rotation au Québec, en plus d’être parmi les plus rentables productions

agricoles. Par ailleurs, le maïs-grain est une plante ayant une longue période de végétation et des

exigences élevées en éléments nutritifs, qui par conséquent, valorise le mieux les éléments nutritifs

des engrais ou des fumiers. C’est pourquoi elle constitue une meilleure plante-test en vue de la

valorisation des boues mixtes en agriculture.

Pour le maïs-grain, l’expérience est établie sur deux types de sols différents, soit sur un loam

limono-argileux de la série Nicolet située sur la ferme Proulx à Saint-Jean-Baptiste-de-Nicolet, ainsi

que sur un loam limoneux de la série Baudette, emplacée sur la ferme Mylamy à Yamachiche

(Tableau 1). Comme pour les fumiers, les propriétés du sol peuvent influencer la valorisation

optimale des éléments nutritifs des boues mixtes de papetières. L’essai sur le soya est établi

seulement sur la ferme Proulx.

Tableau 1. Propriétés physico-chimiques des séries de sols.

Texture pH M.O. N P K Ca Mg---%--- -----------kg/ha--------

Série Nicolet Loam limono-argileux

6,8 3,8 0, 21 277 294 2978 259

Série Baudette Loam limoneux 6,5 4,3 0,19 208 336 2549 409

L’expérience, en trois répétitions, comprend le témoin sans engrais, trois doses croissantes

respectives pour l’azote (60, 120, 180 kg N /ha complétées de PKMg), le phosphore (30, 60, 90 kg

P2O5/ha additionnées de NKMg) et les boues mixtes (20, 40, 60 t/ha sur base humide) et enfin deux

traitements avec boues mixtes où les doses en engrais minéraux sont réduites d’un quart et de

moitié (20 t/ha +¾ de la dose de NPKMg; 40 t/ha +½ de la dose de NPKMg). Il s’agit en tout de 12

traitements x 3 répétitions x 3 sites = 108 parcelles expérimentales.

Les traitements sont identiques pour la culture de soya, cependant nous n’avons pas appliqué de

fertilisation azotée, étant donné que cette culture fixe une grande partie de son azote de

l’atmosphère grâce à la fixation symbiotique.

Les propriétés physiques et chimiques des boues mixtes utilisées dans cette étude sont indiquées

dans les tableaux 2 et 3. L’application de boues mixtes a été effectuée avant le semis, au printemps

1997, avec l’épandeur à fumier. La boue Belgo, qui avait un rapport C/N plus élevé, a été appliquée


pour la culture de soya moins exigeante en azote, tandis que les boues mixtes Laurentides et

Wayagamack riches en cet élément ont été apportées dans les deux sites cultivés en maïs-grain, car

cette culture présente des besoins plus élevés en azote. Les boues mixtes ont été par la suite

incorporées avec une herse à disques dans la couche superficielle du sol (0-10 cm), car l’activité

microbienne qui décompose et minéralise ces biomasses organiques est plus élevée dans cette

couche.

Le semis du maïs-grain a été fait le 23 mai 1997, avec la variété Pionier 3921-2650 UTM à la ferme

RDR Proulx et la variété DK 220-2250 UTM à la ferme Mylamy. Le taux de semis était de 74130

plants/ha dans les deux fermes et l’application de l’herbicide Dual était effectuée en prélevée du

maïs. La culture de soya a été semée le 26 mai 1997 avec un taux de semis de 140 kg/ha. On a

utilisé la variété Bayfield 2675 UTM. L’herbicide Dual+Affolan a été appliqué en prélevée.

Ces essais seront poursuivis en 1998 et 1999, afin d’étudier les effets résiduels ou cumulatifs sur la

nutrition des plantes et les rendements et pour suivre les effets des boues mixtes sur l’amélioration

de la fertilité et de la qualité des sols (structure, activité biologique et bilan humique). L’aspect

environnemental sera aussi étudié, notamment l’enrichissement du profil du sol en nitrates,

phosphore et en métaux lourds.

Tableau 2. Propriétés physiques et chimiques des boues mixtes de papetières valorisées sur lescultures de maïs-grain et de soya (1997)

Boues mixtes pH M.S. Cendres M.O. Carbone N C/N N-NH4 N-NO3

------------------------%-------------------------- ------ mg/kg -------

1-Laurentide 6,60 32,4 20,60 79,40 46,20 2,52 18 544,9 0,58

2-Belgo3-Wayagamack

7,507,17

31,8529,86

18,788,70

91,2291,3

53,0445,65

2,192,72

2417

957,6828,1

0,120,566

1 et 3 : boues mixtes valorisées dans la culture de maïs-grain. (moyenne de 3 échantillons).2 : boues mixtes valorisées dans la culture du soya. (moyenne de 3 échantillons).


Tableau 3. Teneur en éléments majeurs et mineurs des boues mixtes de papetières valorisées sur les cultures demaïs-grain et de soya (1997)

Boues mixtes P K Ca Mg B Cu Fe Mn Zn Na Cd Cr Co----------------------------------------mg/kg------------------------------------------

1 3012,6 1018,9 28238,3 926,0 14,65 37,6 1209,6 82,3 119,3 1293,7 2,49 15,9 7,9

23

3816,54254

1775,41551

22635,79886

745,51271

21,406,18

32,235,98

977,02202

184,5155,0

71,9155,1

1084,41751

1,741,26

1,94,5

0,980,8

1 et 3 : boues mixtes Laurentide et Wayagamack, respectivement, valorisées dans la culture de maïs-grain. (moyenne de 3échantillons).

2: boue mixte Belgo, valorisée dans la culture du soya. (moyenne de 3 échantillons).


- Paramètres étudiés -

• Les rendements et la qualité du maïs-grain et du soya.

• Les concentrations en éléments nutritifs majeurs et mineurs à la floraison des cultures, afin de

connaître l’état de la nutrition des plantes (nutrition optimale ou carence), suite aux apports de

boues mixtes.

• La répartition des agrégats du sol (formation de la structure) et la stabilité structurale (DMP) des

sols, suite à l’application de boues mixtes.

• La teneur des sols en biomasse microbienne et en activité enzymatique (phosphatase acide et

alcaline et l’uréase) .

• La valeur fertilisante des boues mixtes (coefficients d’utilisation et d’efficacité), a été déterminée

selon la méthode classique des bilans apparents. Il s’agit de la différence des quantités d’azote,

de phosphore ou de potassium prélevées par les cultures entre les traitements avec les doses de

boues et le témoin sans boues ni engrais. On divise par la suite cette différence par la quantité

totale de ces éléments apportés dans le sol par l’application de boues mixtes.

• Le choix de la dose optimale de boues mixtes a été fait à partir des comparaisons de rendements

et de prélèvements entre les doses étudiées : 20, 40 et 60 t/ha sur la série Nicolet ou 30, 60, 90

t/ha sur la série Baudette.

• Le niveau de réduction de la dose d’azote a été évalué en comparant les rendements obtenus

entre la fertilisation conventionnelle (NPKMg) et ceux des sols ayant reçu des boues mixtes de

papetières, complétées avec des différents niveaux d’engrais minéraux.


- Résultats -

La composition chimique des boues mixtes

Les résultats des analyses effectuées sur des échantillons de boues mixtes pendant l’hiver 1997

sont présentés dans les tableaux 2 et 3. Les valeurs de pH-eau varient de 6,6 à 7,5. De façon

générale, il s’agit de valeurs de pH qui sont optimales pour la croissance de la plupart des plantes

cultivées ainsi que des microorganismes du sol.

Au niveau des teneurs en éléments nutritifs, les boues mixtes sont généralement riches en azote

total, avec des teneurs faibles en azote ammoniacal, et extrêmement pauvres en nitrates, ce qui

indique que l’azote est principalement sous forme organique dans les boues mixtes de papetières.

Sous cette forme, les boues mixtes se minéraliseraient graduellement au cours de la période de

végétation, fournissant des éléments nutritifs au fur et à mesure que les besoins des plantes

deviennent croissants.

Le contenu en P est en moyenne de 0,35%, soit 0,8% P2O5. Les analyses de Mehlich III, qui

déterminent le phosphore disponible, indiquent que dans les boues mixtes, cet élément se trouve

essentiellement sous forme minérale (60%). Comme dans le cas de l’azote, le phosphore organique

est principalement d’origine microbienne. Les boues mixtes sont pauvres en potassium avec une

teneur moyenne de 0,2% K2O. En raison de 30 t/ha de boues mixtes apportées au sol, avec une

teneur en matière sèche de 30%, on apporterait ainsi en moyenne 225 kg N/ha, 72 kg P2O5/ha et

seulement 18 kg K2O/ ha.

De cet exercice, il ressort qu’un apport de cette dose peut combler les besoins en N et P des

cultures plus productrices comme le maïs, la pomme de terre etc. Par contre, l’application de boues

mixtes devrait être complétée d’engrais potassiques afin de ne pas rencontrer des carences en cet

élément. En effet, les boues mixtes contiennent des teneurs plus élevées en d’autres éléments

basiques comme le Ca, le Mg et le Na, ce qui pourrait occasionner des effets d’antagonisme

basique, car ces cations basiques peuvent empêcher l’absorption du K lorsque le sol n’est pas

suffisamment riche en cet élément. Dans les sols pauvres en K, il faut donc bien ajuster les doses

de K suite à l’apport de boues mixtes. Par ailleurs, pour les sols pauvres en Mg et en Ca

échangeables, comme c’est le cas dans les sols cultivés en pomme de terre, l’apport des boues

mixtes est bénéfique pour contrer des déficiences en ces éléments.


Les boues mixtes apportent également des quantités importantes d’éléments mineurs (Zn, B, Mn,

Cr et Co) qui sont indispensables dans la photosynthèse et les autres étapes du métabolisme de la

plante, favorisant ainsi la croissance optimale et les rendements élevés des cultures. Dans les sols

cultivés, on observe de plus en plus des carences en éléments mineurs à cause de leur épuisement

par les prélèvements des plantes à haut rendement. Or, les engrais recommandés ne sont pas

souvent complémentés d’éléments mineurs. A l’exception du potassium, les boues mixtes apportent

ainsi une alimentation équilibrée des cultures.

Observations pendant la période de végétation

Les observations effectuées durant les premières périodes de végétation ont indiqué que les boues

mixtes ne sont pas toxiques aux cultures. En effet, lors de la décomposition primaire des

amendements organiques frais, des produits phénoliques toxiques sont libérés dans le sol et ils

affectent ou diminuent le taux de germination des plantes(6). Dans cette étude, le taux de

germination des cultures n’a pas été affecté par l’apport de boues mixtes, même avec les doses les

plus élevées, soit 60 et 90 t/ha. De plus, après 40 jours de croissance, la grosseur et la hauteur des

plants de maïs ou de soya étaient identiques dans tous les traitements ayant reçu les doses

croissantes de boues mixtes ; cette croissance était comparable à celle des parcelles ayant reçu la

fertilisation minérale conventionnelle NPKMg.

Contrairement aux autres amendements organiques de nature ligneuse (tourbe, sciure, copeaux,

écorce, boues primaires), les boues mixtes n’ont pas créé la faim d’azote dans les sols, c’est-à-dire

l’immobilisation d’azote durant les phases primaires de la décomposition. Durant cette phase, les

microorganismes du sol utilisent l’azote du sol ou de l’engrais pour leur besoin métabolique,

entraînant ainsi une compétition avec la plante pour la nutrition en azote. Le phénomène

d’immobilisation d’azote se rencontre surtout pour les amendements riches en carbone organique,

mais pauvres en N (5), ce qui ne semble pas être le cas pour les boues mixtes dont les rapports C/N

varient de 17 à 24 (Tableau 2). Les amendements ligneux frais présentent des rapports C/N

souvent plus élevés (C/N : 60-300).


Concentrations en éléments nutritifs des cultures en période de floraison.

Afin de connaître l’équilibre nutritif ou l’état de carence des cultures suite à l’application de boues

mixtes à différentes doses, nous avons effectué un échantillonnage de feuilles de maïs et de soya en

période de floraison qui est la plus critique saison pour la nutrition minérale. L’objectif consistait à

vérifier, d’une part, si les boues mixtes apportent suffisamment d’éléments nutritifs disponibles aux

cultures. D’autre part, nous avons vérifié si l’apport de boues mixtes, à certaines doses élevées, ne

pouvait pas créer des carences en certains éléments majeurs ou mineurs.

Une teneur optimale des éléments nutritifs assure aux plantes un métabolisme normal ainsi qu’une

bonne croissance. C’est pourquoi une carence dans l’un ou l’autre élément nutritif peut affecter le

rendement et la qualité des récoltes. La mesure des carences en éléments nutritifs se fait par

observations visuelles des symptômes qui se manifestent par les décolorations des feuilles (N, P,

Mg, Zn, Mn, Cu) ou par le brunissement et nécrose (K, B, Fe). Cependant, l’analyse de la

concentration des tissus des plantes au moment de la floraison demeure la méthode la plus

objective et la plus fiable. Dans cette étude, l’échantillonnage des feuilles a été effectué à

l’apparition des soies pour le maïs et au moment de la floraison pour le soya.

Tableau 4. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur la concentration en élémentsmajeurs et mineurs du maïs-grain en période de floraison (série Nicolet).

Éléments majeurs Éléments mineursTraitements N P K Ca Mg B Cu Mn Zn

---------------------%----------------------- -------------mg/kg------------

1. Témoin 2,3 d 0,29 a 2,6 ab 0,57 c 0,20 c 7,1 a 8,5 b 32,8 abc 19,8 c

2. NPKMg 3,3 a 0,35 a 2,5 b 0,57 c 0,23 a 7,7 a 13,4 a 52,5 a 21,6 b

3. 20 t/ha* 2,5 cd 0,36 a 2,6 ab 0,61 b 0,20 a 8,0 a 9,8 b 18,0 c 25,4 b

4. 40 t/ha* 2,9 bc 0,40 a 2,7 a 0,63 a 0,21 a 7,8 a 13,0 a 22,7 bc 28,1 a

5. 20 t/ha + ¾ NPKMg 3,3 a 0,39 a 2,5 b 0,61 ab 0,24 a 7,3 a 13,0 a 42,0 ab 34,0 a

6. 40 t/ha + ½ NPKMg 3,3 ab 0,38 a 2,6 ab 0,62 ab 0,23 a 7,2 a 13,0 a 35,0 abc 29,7 a

Teneur optimale+ 2,5-3,5 0,20-0,45 1,71-2,50 0,21-0,50 0,13-0,30 4-25 3-15 15-300 15-70

* : doses de boues mixtes sur base humide.a-d : deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05, selon le test Duncan.+ : source Tran (1995).

Les résultats obtenus (Tableaux 4 et 5) montrent que les concentrations en éléments nutritifs en

cette période de végétation des cultures sont généralement plus faibles dans le témoin sans engrais

minéraux ni boues mixtes. Ces concentrations augmentent avec les doses de boues mixtes avec ou

sans complément d’engrais minéraux et elles sont supérieures ou comparables à la fertilisation


minérale conventionnelle (NPKMg). Il ressort que l’apport de boues mixtes riches en certains

éléments nutritifs, notamment l’azote, le Mg et le Ca n’a pas crée de symptômes de carences ni en

K ni en éléments mineurs. Au contraire, on observe plutôt un effet stimulant de l’application de

boues sur la nutrition minérale des plantes étudiées.

Tableau 5. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur la concentration enéléments majeurs et mineurs du soya en période de floraison (série Nicolet).

Éléments majeurs Éléments mineursTraitements N P K Ca Mg B Cu Mn Zn

-------------------%--------------------- --------------mg/kg---------------

1. Témoin 4,3 ab 0,40 a 1,6 a 1,7 ab 0,25 b 28,6 a 9,2 b 9,3 ab 15,1 c

2. NPK 4,3 ab 0,40 a 1,7 a 1,6 b 0,25 b 29,2 a 9,8 ab 11,8 a 17,5 b

3. 20 t/ha* 4,2 b 0,40 a 1,7 a 1,9 a 0,28 ab 29,4 a 10,0 ab 8,3 b 17,9 b

4. 40 t/ha 4,5 a 0,43 a 1,7 a 1,8 ab 0,31 a 33,9 a 11,3 a 8,4 b 21,2 a

5. 20 t/ha + ¾ PKMg 4,1 b 0,38 a 1,6 a 1,8 ab 0,26 ab 31,5 a 9,9 ab 10,2 ab 18,8 b

6. 40 t/ha + ½ PKMg 4,3 ab 0,38 a 1,7 a 1,6 b 0,24 b 30,0 a 10,5 ab 10,9 ab 20,9 a

Teneur optimale+ 4-5,5 0,20-0,50 1,70-2,50 0,40-2,00 0,25-1,00 20-55 7-30 15-100 15-70

* : doses de boues mixtes sur base humide.a-c : deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05, selon le test Duncan.+ : source Tran (1995).

Rendements du maïs-grain

Les rendements en grains de maïs varient de 7000 à 11000 kg/ ha (15% d’humidité), selon les

séries de sols et les traitements (Tableau 6). Dans le loam limono-argileux de la série Nicolet, les

rendements obtenus avec les boues mixtes seules (20, 40 t/ha ; traitements 3 et 4) sont de même

niveau que les productions obtenues avec la fertilisation minérale conventionnelle NPKMg

(traitement 2) ou les boues mixtes complétées avec la fertilisation minérale (NPKMg) réduite d’un

quart ou de la moitié de la dose (traitements 5 et 6).


Tableau 6. Effet de boues mixtes de papetières sur les rendements et la qualité des grains de maïs

Traitements Série Nicolet Série BaudetteRendements en grains

(kg/ha)Poidskg/hl

Rendements en grains(kg/ha)

Poidskg/hl

1. Témoin 8 218 b 66 b 6 933 d 61 b

2. NPKMg 9 942 ab 73 a 9 275 bc 68 a

3. 20 t/ha* 9 553 ab 72 a 8 403 c 69 a

4. 40 t/ha 9 607 ab 72 a 8 608 c 68 a

5. 20 t/ha + ¾ NPKMg 9 868 ab 74 a 10 222 ab 69 a

6. 40 t/ha + ½ NPKMg 11 145 a 74 a 10 346 a 69 a

* 30 et 60 t/ha sur la série Baudette.a-d : deux moyennes avec une même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05, selon le test

Duncan.

Dans la série Baudette, les rendements en grains obtenus avec les doses de boues mixtes seules

sont plus élevés que le témoin, mais inférieurs à la production obtenue avec la fertilisation minérale

conventionnelle (Tableau 6). Les rendements les plus élevés de grains de maïs ont été obtenus avec

les doses de boues complétées de la moitié ou du trois quart des doses de la fertilisation minérale.

De façon générale, l’apport de boues mixtes a favorisé des augmentations significatives de

rendement de grains. Cependant, l’effet des boues sur la production du maïs est plus significatif sur

la série Nicolet qui présente une

texture plus lourde, compara-

tivement au sol de la série

Baudette (Fig. 1). Comme dans

le cas des fumiers, ces résultats

montrent que les effets des

boues mixtes sont plus rapides

dans un sol présentant des

conditions initiales pauvres, tel

le compactage ou une

mauvaise structure. En effet,

les rendements en grains

obtenus sur la série Nicolet sont supérieurs à la production obtenue sur la série Baudette, même si

les doses de boues mixtes apportées étaient plus élevées sur cette dernière (30, 60 et 90 t/ha)

comparativement à 20, 40 et 60t/ha de boues apportées sur la série Nicolet ( Tableau 6, Fig. 2).

Comme pour le rendement en grains, l’effet des boues mixtes sur le poids par hl est plus élevé dans

le loam limono-argileux de la série Nicolet, comparativement au loam limoneux de la série Baudette

Figure 1. Effet de boues mixtes de papetières sur les rendements en grains de maïs.

a

abababab

b

aab

ccbc

d

0

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000

Témoin NPKMg 20 t/ha* 40 t/ha 20 t/ha + ¾NPKMg

40 t/ha + ½NPKMg

kg /

ha

Série Nicolet Série Baudette

Série Nicolet


(Tableau 6). On a observé un effet significatif des apports de biosolides et d’engrais minéraux sur le

poids spécifique des grains de maïs.

Les prélèvements du maïs-grain en éléments nutritifs majeurs (N, P, K, Ca et Mg) sont

proportionnels aux rendements obtenus et aux doses de boues mixtes apportées au sols. Les

analyses statistiques montrent que ceux-ci sont significativement plus élevés suite à l’apport de

boues mixtes complétées de doses réduites d’engrais (Tableaux 7-10). À l’ exception du B, les

prélèvements en éléments mineurs ont également été significativement augmenté par des apports

de boues mixtes, comparativement au témoin. L’apport des boues mixtes avec ou sans ajout

d’engrais a donc favorisé une nutrition équilibrée de la plante ainsi qu’un niveau élevé de la qualité

des grains, probablement grâce à son apport en éléments majeurs et mineurs, mais aussi en

améliorant les conditions du sol propices à la croissance du maïs et au remplissage et à la

maturation des grains.

Tableau 7. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur la productionet les prélèvements en éléments majeurs du maïs-grain (plant entier, série Nicolet).

Traitements Rendement(matière sèche)

N P K Ca Mg

------------------------------------kg/ha---------------------------------

1. Témoin 15 027 b 148 b 31,9 c 164,0 c 31,3 b 22,8 b

2. NPKMg 20 041 a 237 a 60,0 a 217,0 a 43,5 a 32,1 a

3. 20 t/ha* 15 894 b 182 ab 46,9 b 178,9 b 35,0 b 22,7 b

4. 40 t/ha 16 411 b 211 a 55,2 a 188,6 ab 44,0 a 24,7 b

5. 20 t/ha + ¾ NPKMg 21 430 a 219 a 61,2 a 203,0 a 40,2 a 28,2 a

6. 40 t/ha + ½ NPKMg 20 960 a 209 a 59,0 a 183,6 ab 39,7 a 26,2 a

* : doses de boues mixtes sur base humide.a-c : deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05, selon le test

Duncan .

Tableau 8. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur la productionet les prélèvements en éléments majeurs du maïs-grain (plant entier, série Baudette).

Traitements Rendement(matière sèche)

N P K Ca Mg

-----------------------------kg/ha-----------------------------

1. Témoin 9 051 c 99,0 c 18,4 b 82,3 c 20,3 b 21,4 bc

2. NPKMg 15 372 b 188,0 a 35,0 a 142,5 b 34,0 a 39,6 a

3. 30 t/ha* 13 213 b 145,0 b 33,9 a 147,2 b 28,6 ab 28,8 bc

4. 60 t/ha 15 337 b 186,0 a 45,8 a 136,6 b 34,8 a 32,7 b

5. 30 t/ha + ¾ NPKMg 18 746 a 202,6 a 39,5 a 164,7 a 34,4 a 39,1 a

6. 60 t/ha + ½ NPKMg 20 183 a 235,7 a 48,2 a 171,6 a 39,0 a 44,1 a

* : doses de boues mixtes sur base humide.a-d : deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05, selon le test

Duncan .


Tableau 9. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesprélèvements du maïs-grain en éléments mineurs (plant entier, série Nicolet).

Traitements B CuCuCuCu FeFeFeFe MnMnMnMn ZnZnZnZn--------------------------------g/ha--------------------------

1. Témoin 50 a 27 c 1414 a 229 c 31 c

2. NPKMg 60 a 79 a 1834 a 659 a 66 b

3. 20 t/ha* 50 a 38 b 2253 a 248 c 156 a

4. 40 t/ha 60 a 43 b 3695 a 317 bc 35 c

5. 20 t/ha + ¾ NPKMg 60 a 74 a 2683 a 449 b 116 a

6. 40 t/ha + ½ NPKMg 60 a 88 a 3089 a 496 b 96 ab

* : doses de boues mixtes sur base humide.a-c : deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05, selon le

test Duncan.

Tableau 10. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesprélèvements du maïs-grain en éléments mineurs (plant entier, série Baudette).

Traitements B Cu Fe Mn Zn------------------------------------g/ha----------------------------------

1. Témoin 60 b 54 b 2949 a 139 b 28 c

2. NPKMg 80 a 79 a 2896 a 252 a 50 b

3. 30 t/ha* 60 b 43 b 5099 a 150 ab 85 a

4. 60 t/ha 70 b 59 b 3320 a 199 a 36 b

5. 30 t/ha + ¾ NPKMg 70 b 62 ab 2728 a 208 a 55 b

6. 60 t/ha + ½ NPKMg 60 b 57 a 2540 a 216 a 17 c


Duncan.


Figure 2: Effets de doses de boues mixtes sur les rendements en grains de maïs : 20, 40 et 60 t sur

la série Nicolet; 30, 60 et 90 t/ha sur la série Baudette.

Rendements du soya

Les rendements de soya et les prélèvements en éléments nutritifs sont indiqués dans les tableaux

11, 12 et 13. La production de soya (15% d’humidité) varie de 1900 à 2500 kg/ha, selon les

traitements. Les rendements les plus élevés sont obtenus avec la fertilisation conventionnelle

NPKMg, ainsi qu’avec les doses de boues complétées par l’engrais minéral. Les rendements obtenus

avec les doses de boues mixtes seules sont légèrement inférieurs à la production obtenue avec la

fertilisation minérale conventionnelle.

Tableau 11. Effet de boues mixtes de papetières et de l’engrais minéral sur le rendement (+) et laquantité en protéines du soya cultivé sur la série Nicolet.

Traitements Rendements Quantité en protéines------------------------kg/ha--------------------------

1. Témoin 1 889 c+ 533,8 b

2. NPKMg 2 193 ab 549,8 b

3. 20 t/ha* 2 087 b 565,8 b

4. 40 t/ha 2 096 b 602,7 ab

5. 20 t/ha + ¾ PKMg 2 429 a 670,3 a

6. 40 t/ha + ½ PKMg 2 478 a 693,7 a

* : doses de boues mixtes, sur base humide+ : rendement à 15 % d’humiditéa-c : deux moyennes avec une même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05, selon le test

Duncan

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 20 40 60

Doses (t / ha)

kg /

ha

Série NicoletSérie Beaudette


Tableau 12. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesprélèvements du soya (**) en éléments majeurs (série Nicolet).

Traitements N P K Ca Mg--------------------------------kg/ha------------------------------------

1. Témoin 86,8 b 10,4 b 26,3 b 3,0 b 3,6 b

2. NPKMg 89,4 b 10,6 b 26,6 b 3,0 b 3,6 b

3. 20 t/ha* 92,0 b 12,1 b 28,4 b 3,4 ab 3,9 b

4. 40 t/ha 98,0 b 12,8 b 30,0 b 3,2 b 4,1 b

5. 20 t/ha + ¾ PKMg 109,1 a 13,9 a 34,7 a 3,7 a 4,7 a

6. 40 t/ha + ½ PKMg 112,8 a 14,0 a 34,9 a 3,8 a 4,9 a


Duncan .** : sur rendement (100 % sec)

Tableau 13. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesprélèvements du soya (**) en éléments mineurs ( série Nicolet).

Traitements B Cu Fe Mn Zn-------------------------------------g/ha----------------------------------------

1. Témoin 18 a 24 c 21 a 14 c 41 c

2. NPKMg 20 a 25 c 16 a 14 c 48 c

3. 20 t/ha* 20 a 25 c 18 a 13 c 60 ab

4. 40 t/ha 23 a 26 bc 20 a 13 c 84 a

5. 20 t/ha + ¾ PKMg 25 a 30 ab 17 a 16 ab 77 b

6. 40 t/ha + ½ PKMg 26 a 31 a 18 a 17 a 85 a

* : doses de boues mixtes sur base humide; ** : sur rendement (100% sec)a-c : deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05, selon le test

Duncan.

Il ressort qu’avec l’application de

boues mixtes seules sans engrais

minéraux, on ne peut pas atteindre les

rendements maximums de soya,

probablement à cause des faibles

teneurs de boues mixtes en

potassium ; cet élément ayant une

grande importance dans la croissance

de la plante, la production et la qualité

de grain. L’apport de boues mixtes

seules ou de l’engrais minéral n’a pasFigure 3. Effet de boues mixtes de papetières et de l’engrais minéral sur lerendement et les teneurs en protéines du soya.

aa

bba

c

aaabbbb

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

Témoin NPKMg 20 t/ha* 40 t/ha 20 t/ha + ¾NPKMg

40 t/ha + ½NPKMg

kg /

ha

Rendements

Quantité en protéines


significativement accru le contenu en protéines et les prélèvements en éléments majeurs et mineurs

du soya, comparativement au témoin sans engrais ni boues mixtes (Tableaux 12 et 13; Fig.3). Au

contraire, les contenus en protéines et les prélèvements les plus élevés en éléments nutritifs ont été

obtenus suite à l’apport de boues mixtes complétées d’une fertilisation minérale réduite (Tableau

12; Fig. 7).

Les résultats obtenus sur les productions et la nutrition des cultures étudiées démontrent que la

culture de soya a valorisé moins les boues mixtes de papetières, comparativement au maïs grain.

Ces résultats montrent également qu’un apport de 20 t/ha de boues mixtes complétées d’engrais

(¾ de la dose de PKMg) est recommandable afin de maintenir une production optimale de soya. Des

doses plus élevées de boues mixtes (40 et 60 t/ha) n’ont pas entraîné de hausses de rendement de

cette culture (Fig. 4). De plus, à cause des quantités élevées d’azote apportées par les boues,

celles-ci peuvent nuire à la fixation symbiotique de l’azote atmosphérique par cette légumineuse.

Toutefois, l’application de 20 t/ ha de boues est bénéfique à la culture de soya, car cette biomasse

permet de maintenir des conditions physiques et biologiques optimales dans les sols. Une étude

récente a démontré que l’apport d’une source de C augmente le potentiel de fixation de l’azote

atmosphérique par les bactéries symbiotiques.

L’apport de boues mixtes a accru de façon significative les rendements et la qualité des grains de

maïs. Les rendements en grains de maïs ont

été élevés dans toutes les doses étudiées,

étant de mêmes niveaux que la fertilisation

minérale conventionnelle dans le loam limono-

argileux de la série Nicolet (Fig. 2).

Contrairement au soya, le maïs est une culture

qui présente des exigences plus élevées en

éléments minéraux . De plus, à cause de son

pouvoir élevé d’absorption, le maïs profite

avantageusement des éléments nutritifs

apportés soit par les engrais, les fumiers ou

de toute autre source d’éléments minéraux.

Figure 4. Effet de doses de boues mixtes sur le rendementen grain de soya (kg / ha).

1750

1800

1850

1900

1950

2000

2050

2100

2150

0 20 40 60

Doses (t / ha)

kg /

ha

Série Nicolet


Effets sur la structure du sol

Les résultats relatifs à l’effet d’apports de boues mixtes sur la structure du sol sont indiqués dans

les tableaux 14 et 15. De façon générale, on observe un effet significatif de l’apport des boues

mixtes de papetières sur la stabilité structurale du sol (DMP) ainsi que sur les plus gros agrégats

(>5mm), comparativement au témoin. Dans les deux sols étudiés, les applications de boues mixtes

(30 et 40 t/ha) ont augmenté la proportion des plus gros agrégats dans les séries Baudette et

Nicolet, respectivement. Cet effet rapide des boues mixtes sur la formation de gros agrégats et sur

la structure du sol s’explique par la stimulation de la microflore du sol à la fois par les éléments

nutritifs apportés ainsi que par des quantités de carbone facilement minéralisable apportées par les

boues mixtes dans le sol. En effet, les boues mixtes contiennent des quantités élevées en

hémicellulose et cellulose et également des teneurs importantes en lignine. Ces sources de carbone

(hémicellulose et cellulose) se décomposent généralement plus rapidement dans le sol,

comparativement à la lignine et aux tannins, pouvant ainsi agir sur la croissance intensive de la

microflore et de cette façon influencer la formation d’agrégats du sol.

Tableau 14. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur les agrégatset la structure du loam limono-argileux de la série Nicolet.

Traitements Pourcentage d’agrégats Stabilité structurale> 5 mm > 0,25 mm DMP (mm)

1. Témoin 10,53 b 57,20 b 2,14 b

2. NPKMg 11,40 ab 61,53 ab 2,28 b

3. 20 t/ha* 12,70 ab 63,14 ab 2,40 a

4. 40 t/ha 14,70 a 65,05 a 2,51 a

5. 20 t/ha + ¾ NPKMg 13,00 ab 62,80 ab 2,40 a

6. 40 t/ha + ½ NPKMg 14,30 ab 64,14 a 2,46 a

* : doses de boues mixtes sur base humide.a-b : deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05, selon le test

Duncan.

Dans les processus de formation d’agrégats, les petits agrégats du sol se lient ensemble pour

former les gros agrégats grâce aux mucilages microbiens, aux filaments de champignons, aux

polysaccharides issues de la décomposition de la matière organique enfouie, ainsi que grâce aux

racines fines des plantes. L’amélioration de la structure (DMP) par l’apport de boues mixtes a été

plus évidente sur le loam limono-argileux initialement plus compacté, que sur le loam limoneux, ce

qui est en accord avec les résultats obtenus avec le fumier où on a observé que l’effet des fumiers

sur les rendements des cultures et la structure du sol est plus rapide dans les sols pauvres en


éléments nutritifs et dans les sols plus dégradés, comparativement aux sols riches et mieux

structurés(6).

À court terme, l’apport de boues mixtes n’a pas augmenté de façon significative la proportion des

agrégats (5mm-0,25mm). L’effet des amendements organiques sur la proportion de ces agrégats se

manifeste à moyen et long terme (7, 8, 11). La plus rapide modification de la structure a été

observée sur les plus gros agrégats ( 5mm) et cette action dépend de la nature de l’amendement

organique incorporé.

L’action rapide des boues mixtes sur la structure est semblable à celle de divers engrais verts

étudiés (trèfle, millet japonais, moutarde, sarrasin, et colza) qui, comme les boues mixtes, ont des

rapports C/N faibles (9b). Toutefois, des améliorations durables de la structure seront possibles

grâce à des apports réguliers de cet amendement organique. En effet, on a observé que l’action

durable des fumiers sur la structure se manifeste à moyen terme (7, 11). Par contre, les

amendements ligneux ayant des rapports C/N plus élevés, et contenant plus de lignine, se

décomposent très lentement dans le sol et leur effet sur la structure du sol se manifeste à long

terme (6).

Tableau 15. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur les agrégatset la structure du loam limoneux de la série Baudette.

Traitements Pourcentage d’agrégats Stabilité structurale> 5 mm > 0,25 mm DMP (mm)

1. Témoin 9,85 b 65,87 a 2,27 b

2. NPKMg 11,73 ab 68,02 a 2,40 a

3. 30 t/ha* 13,04 a 68,90 a 2,50 a

4. 60 t/ha 12,72 ab 68,09 a 2,45 a

5. 30 t/ha + ¾ NPKMg 12,07 ab 68,97 a 2,44 a

6. 60 t/ha + ½ NPKMg 12,70 ab 66,70 a 2,34 ab


Duncan.

Comme dans le cas des engrais verts, il est possible que cet effet des boues mixtes sur la structure

soit temporaire et s’estompe rapidement à cause de l’épuisement du C facilement minéralisable.

Lors de deux prochaines années de cette étude, nous allons vérifier si l’effet des boues mixtes sur la

structure est durable à moyen terme.


Effets sur l’activité biologique et enzymatique.

Les effets d’apports de boues mixtes sur l’activité biologique et enzymatique des sols sont indiqués

dans les tableaux 16 et 17. Dans les deux sols étudiés, les applications de boues mixtes ont

augmenté la biomasse microbienne, ainsi que l’activité de la phosphatase alcaline et de l’uréase,

comparativement à la fumure minérale et au témoin sans engrais. Cependant, cet effet est

significatif (P< 0,05) particulièrement avec des apports de 40 et 60 t/ha. Bien que la phosphatase

acide soit plus élevée dans les sols ayant reçu les boues mixtes, leur effet n’est pas significatif par

rapport au témoin ou à la fumure minérale. Il ressort que l’apport de boues mixtes a stimulé la

microflore du sol et par conséquent la phosphatase alcaline, celle-ci étant une enzyme provenant

principalement des cellules microbiennes.

L’effet de l’application de boues mixtes (40, 60 t/ha) sur l’activité de l’uréase indique également que

ces biomasses ont stimulé les microorganismes responsables de la minéralisation d’azote, soit les

populations des ammonificateurs et des nitrificateurs. Il ressort qu’en améliorant la structure ainsi

que le potentiel biologique et enzymatique des sols, les boues mixtes ont crée des conditions

optimales de croissance des plantes, de minéralisation et de disponibilité des éléments nutritifs, tel

que démontré par les résultats des rendements et des prélèvements des éléments nutritifs.

Tableau 16. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur la biomassemicrobienne et l’activité enzymatique du loam limono-argileux de la série Nicolet.

Traitements Biomasse microbienne Phophatase alcaline Phosphatase acide Uréase------g C/kg sol------- ------------µµµµg P.N.P./g sol------------ µµµµg/g N-NH4/2 h

1. Témoin 534,30 b 230,30 b 306,83 a 53,55 b

2. NPKMg 526,81 b 237,93 b 337,40 a 48,11 b

3. 20 t/ha* 681,32 a 238,70 b 329,70 a 83,60 ab

4. 40 t/ha 697,64 a 292,87 a 345,30 a 84,83 a

5. 20 t/ha + ¾ NPKMg 684,12 a 254,23 ab 336,73 a 65,94 b

6. 40 t/ha + ½ NPKMg 693,22 a 268,83 a 334,03 a 66,60 ab


Duncan.


Tableau 17. Effet d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur la biomassemicrobienne et l’activité enzymatique du loam limoneux de la série Baudette.

Traitements Biomasse microbienne Phophatase alcaline Phosphatase acide Uréase------g C/kg sol----- -----------µµµµg P.N.P./g sol------- µµµµg/g N-NH4/2 h

1. Témoin 434,16 b 226,43 b 268,80 ab 38,81 b

2. NPKMg 431,12 b 286,60 ab 298,30 a 37,81 b

3. 30 t/ha* 415,23 b 241,80 a 261,80 ab 43,35 b

4. 60 t/ha 674,80 a 258,30 a 293,00 a 75,50 a

5. 30 t/ha + ¾ NPKMg 569,00 a 236,96 ab 283,90 ab 47,73 ab

6. 60 t/ha + ½ NPKMg 560,40 a 249,66 a 310,30 a 62,97 a


Duncan.

Coefficients d’utilisation et d’efficacité d’N, P et K.

Afin de calculer les coefficients apparents d’utilisation en éléments nutritifs des boues mixtes, nous

avons déterminé la matière sèche totale produite par hectare pour le maïs-grain (tiges +épis), ainsi

que les prélèvements en éléments nutritifs (Tableaux 7 et 8). Le calcul des bilans apparents (net

nutrient recovery), basé sur les prélèvements des cultures chez le témoin sans engrais ni boues et

dans les sols ayant reçu les engrais minéraux ou différentes boues mixtes, est présenté dans les

tableaux 18 et 19. Les résultats obtenus montrent des coefficients d’utilisation d’azote par le maïs-

grain de 49 % pour l’engrais azoté sur les deux séries de sols étudiées. Dans le cas de boues

mixtes, les coefficients d’utilisation d’azote varient en moyenne de 13 à 21%, étant variables selon

les types de sol et les doses de boues mixtes.

Les coefficients d’utilisation d’azote dérivé de ces biomasses sont plus faibles que ceux qu’on

mesure généralement pour les engrais minéraux. Il est possible que les boues qui contiennent

beaucoup de carbone retiennent une partie de leur azote afin de satisfaire les besoins métaboliques

de la microflore du sol, sans pour autant provoquer les carences des plantes en azote. En effet, les

microorganismes du sol tirent leur énergie du carbone et utilisent l’azote pour leurs besoins

métaboliques. Il s’agit en ce cas des processus de l’immobilisation et de la réminéralisation de

l’azote qui s’effectue simultanément dans le cas de biomasses ayant des rapports C/N faibles,

assurant une disponibilité graduelle mais soutenue de l’azote aux plantes. Ces constatations sont

identiques pour les engrais verts dont les coefficients d’utilisation sont similaires à ceux qui ont été

mesurés pour les boues mixtes (9a)


En comparaison avec l’engrais minéral, les coefficients d’efficacité d’azote varient entre 25 et 42%,

selon les types de sol et les doses de boues mixtes. Ces résultats démontrent que les coefficients

d’efficacité de l’azote des boues mixtes sont élevés, étant comparables à ceux des fumiers solides

de bovins.

Tableau 18. Coefficients d'utilisation et d'efficacité en azote de boues mixtes de papetières en culture demaïs - Série Nicolet (1997).

Traitements Apports (kg/ha) Prélèvements (kg/ha) Coefficients d'utilisation (%) Coefficient d'efficacité p/raux engrais (%)

N P K N P K N P K N P KTémoin 148 31,9 164

NPKMg 180 43,69 99,62 237 60 217 49 64 53

20 t/ha 163 19,44 6,70 182 46,9 178,9 21 77 222 42 120 418

40 t/ha 326 38,89 13,40 211 55,2 188,6 19 60 184 39 93 345

60 t/ha 489 58,33 20,10 233 67,4 196,8 17 61 163 35 95 307

Tableau 19. Coefficients d'utilisation et d'efficacité en azote de boues mixtes de papetières en culture demaïs - Série Baudette (1997).

Traitements Apports (kg/ha) Prélèvements (kg/ha) Coefficients d'utilisation (%) Coefficient d'efficacité p/raux engrais (%)

N P K N P K N P K N P KTémoin 99 18,4 82,3

NPKMg 180 43,69 99,62 188 35 142,5 49 38 60

30 t/ha 243,6 38,10 13,86 145 33,9 147,2 19 41 468 38 107 775

60 t/ha 487,2 76,20 27,81 186 45,8 136,6 18 36 195 36 95 323

90 t/ha 730,8 114,31 41,59 191 51,5 154,7 13 29 174 25 76 288

Dans la série Nicolet, les coefficients d’utilisation du phosphore sont de 64% pour l’engrais minéral

et varient de 61 à 77% pour les boues mixtes de papetières. Les coefficients d’utilisation de

phosphore sont plus faibles sur la série Baudette, étant de 38% pour l’engrais minéral et variant

entre 29 et 41%, selon les doses de boues mixtes de papetières. Les coefficients d’utilisation du K

des engrais minéraux et des boues mixtes sont en moyenne de 56% et supérieurs à 100%

respectivement, dans les deux types de sols étudiés (Tableaux 18 et 19). En comparaison avec

l’engrais minéral, on retrouve des coefficients d’efficacité de 76 à 120% pour le P et supérieurs à

300% pour le K. Ces coefficients d’utilisation et d’efficacité de P et K très élevés s’expliquent par la

stimulation de l’absorbtion des éléments nutritifs (priming effect) par les cultures suite aux

applications au sol de biomasses végétales qui améliorent les propriétés physiques du sol, tel que

mesuré pour les boues mixtes.


Les résultats obtenus démontrent que les coefficients d’utilisation et d’efficacité des éléments

nutritifs des boues mixtes sont supérieurs dans le loam limono-argileux de la série Nicolet,

comparativement au loam limoneux de la série Baudette. Cette valorisation optimale des éléments

nutritifs des boues mixtes dans la série Nicolet est probablement due à l’effet rapide des boues

mixtes sur l’amélioration des propriétés physiques et biologiques de ce sol, plus particulièrement la

structure, la porosité. Par conséquent, l’amélioration du pouvoir de rétention en eau des sols, du

potentiel de minéralisation d’azote et la croissance optimale des cultures suite à l’apport de boues

mixtes était plus importante dans la série Nicolet, comparativement à la série Baudette.

Cette étude démontre que les valeurs mesurées

des coefficients d’utilisation d’azote, de

phosphore et de potassium des boues mixtes

sont similaires à celles des fumiers. De même,

les coefficients de l’azote des boues mixtes sont

similaires aux coefficients d’azote mesurés suite

à l’enfouissement de diverses espèces d’engrais

verts dans les sols (9a).

Dans les boues mixtes, le P et le K sont principalement sous forme inorganique, ce qui peut expliquer leur

disponibilité élevée. Cette étude a également permis d’observer l’effet du type du sol sur la valorisation

des éléments nutritifs des boues mixtes.

Coefficients Coefficients Coefficients Coefficients d’efficacité en N, P et K :d’efficacité en N, P et K :d’efficacité en N, P et K :d’efficacité en N, P et K :

N : 25 à 42%N : 25 à 42%N : 25 à 42%N : 25 à 42%P : 76 –120%P : 76 –120%P : 76 –120%P : 76 –120%

K :K :K :K : ≥ ≥ ≥ ≥ 300%300%300%300%


Aspect environnemental

Afin d’évaluer l’aspect environnemental de l’apport de diverses doses de boues mixtes, des analyses

ont été effectuées sur des échantillons pris en automne dans tous les traitements avec l’engrais

minéral et les boues mixtes, à deux profondeurs : 0-20 cm et 20-40 cm (données non présentées).

L’apport de boues mixtes n’a pas significativement enrichi le profil du sol en nitrates, en phosphore

biodisponible (Mehlich III), ainsi qu’en différents éléments majeurs et mineurs, ainsi qu’en éléments

traces. Il ressort qu’une seule application de boues mixtes ne peut pas conduire à l’enrichissement

excessif du sol en éléments minéraux. De plus, cette étude a montré que l’application de boues

mixtes a amélioré les propriétés du sol propices à la croissance optimale des cultures et à la

valorisation élevée des éléments nutritifs du sol et des boues mixtes, ce qui a accru les coefficients

d’utilisation et diminué par conséquent leur accumulation dans le sol. Comme pour le cas des

fumiers, l’enrichissement du sol en éléments nutritifs s’effectuera graduellement, suite aux apports

répétés de boues mixtes. Une bonne gestion de boues mixtes en agriculture exigera donc un suivi

périodique de l’évolution des teneurs en éléments nutritifs, plus particulièrement le contenu en

azote, en phosphore et en d’autres éléments minéraux. Cet exercice va permettre d’établir des

recommandations judicieuses en fertilisation intégrée des cultures, ainsi qu’un suivi

environnemental adéquat à la ferme.


le sol me répondra ...

- Conclusion -

Les résultats obtenus dans cette étude effectuée sur deux types de sol permettent de tirer les

conclusions suivantes :

• La valeur fertilisante (action directe) des boues mixtes et leurs effets sur le sol et par

conséquent sur les productions (action indirecte) étaient différents selon les types de sols.

• La culture de maïs-grain a mieux valorisé les boues mixtes de papetières, comparativement au

soya. Pour le maïs, les rendements étaient croissants avec les doses de boues mixtes (20, 40 et

60 t/ha).

• L’action bénéfique des boues mixtes sur la structure et le potentiel biologique des sols a été très

rapide, probablement à cause des rapports C/N faibles et de leur composition chimique.

• Les doses de boues seules (20 à 90t/ha) n’ont pas permis d’atteindre les rendements supérieurs

à ceux obtenus avec la fertilisation minérale conventionnelle ou avec des boues mixtes

complétées avec des engrais minéraux à doses réduites.

• L’apport de boues mixtes doit donc être complété par une fumure minérale réduite. Avec les

doses de boues complétées de fumure minérale (à doses réduites), on a obtenu un gain en

grains de maïs de plus de 1000 kg/ha , face à la fertilisation minérale conventionnelle NPKMg.

• Selon les types de sol et les doses de boues mixtes, les coefficients d’efficacité des boues mixtes

(boues mixtes par rapport aux engrais minéraux) ont varié de 25 à 42% pour l’azote, de 76 à

120% pour le phosphore, étant de plus de 300% pour le potassium.

• Les doses optimales de boues mixtes sont de 20 t/ha pour le

soya, et peuvent varier de 20 à 40 t/ha pour le maïs-grain,

selon les sols. Il ressort que le choix de la dose doit tenir

compte du sol et de la culture.

• Il est recommandable de réduire les doses des engrais

minéraux suite à l’application de boues mixtes.


- Perspectives de recherche (1989, 1999) -

• Étudier les effets résiduels d’apports répétés de boues mixtes sur des augmentations

progressives de rendements des cultures, ainsi que sur la dynamique des éléments minéraux

dans le profil du sol.

• Optimiser la fertilisation minérale, en déterminant les niveaux de réduction de doses d’engrais

suite aux apports répétés de boues mixtes.

• Déterminer les niveaux de matière organique des sols.

• Connaître la dynamique de la structure et du potentiel biologique des sols, en relation avec

l’évolution des productions ; vérifier l’effet de boues mixtes sur la formation stable de la

structure.

Toutes ces connaissances sont nécessaires pour la gestion optimale de boues mixtes, dans uneagriculture productive et rentable, ayant aussi à cœur le souci de préserver la qualité des sols

et du milieu.

-------------


Arrières-effets des boues mixtes de papetièresdans les cultures de maïs-grain et de soya

- 1999 -


Arrières-effets des boues mixtes de papetièresdans les cultures de maïs-grain et de soya

- Résumé -

Cette étude entreprise depuis 1997 dans les régions de la Mauricie et Nicolet vise à connaître à

court terme les coefficients directs et d’arrières-effets azotés de boues mixtes de papetières

nécessaires dans les recommandations judicieuses et intégrées de ces amendements

organominéraux à l’intérieur des rotations agricoles. Les traitements consistent en un témoin sans

engrais, une fertilisation minérale complète (NPKMg), trois doses croissantes de boues mixtes (20,

40 et 60 t/ha sur la série Nicolet et 30, 60 et 90 t/ha sur la série Baudette) et enfin deux

traitements (20, 40 t/ha et 30 et 60t/ha) où les boues mixtes sont complétées d’engrais NPKMg

apportés en doses réduites à 50 et 75%. Pendant la deuxième année de ce projet (1998), les

parcelles ont été divisées en deux parties égales où une seule moitié a reçu continuellement des

apports de boues et/ou des engrais minéraux, afin d’évaluer l’effet cumulatif des traitements sur les

rendements, la qualité de la récolte et du sol. L’autre moitié des parcelles visait à évaluer les

arrières-effets des engrais et des boues mixtes appliquées uniquement en 1997. Pour les deux

séries de sols étudiées, les résultats obtenus indiquent que les applications répétées en 1997 et

1998 de doses élévées de boues mixtes (60-90 t/ha) ont permis d’obtenir des rendements en grains

de maïs égaux ou supérieurs de 1 t/ha à la dose complète d’engrais NPKMg. C’est pourquoi il ne

serait pas recommandable de compléter ces doses élevées de boues mixtes avec une fumure

minérale. Par contre, il a été nécessaire d’ajouter une fumure minérale NPKMg réduite à 50 et 75%,

aux doses agronomiques de boues mixtes, soit 20 à 40 t/ha, pour atteindre les rendements

maxima, comparables à ceux obtenus avec la fertilisation minérale complète. À court terme, les

apports répétés de boues mixtes (20 à 90 t/ha) n’ont pas conduit à l’enrichissement des sols en

nitrates, phosphore et autres éléments minéraux ou encore en métaux lourds. Cette étude a

particulièrement démontré que les coefficients d’arrières-effets azotés des boues mixtes de

papetières étaient élevés, variant par exemple entre 19 à 27% et de 10 à 14% sur les séries Nicolet

et Baudette, respectivement. Les coefficients directs et les arrières-effets azotés mesurés

respectivement en 1997 et 1998 indiquent une récupération ou une utilisation totale de l’azote des

boues mixtes par la culture de maïs pendant les deux années qui s’élève de 23 à 48%, étant faible

pour les doses les plus élevées (60 –90 t/ha). Cette étude démontre qu’il est nécessaire de tenir

compte des arrières-effets des boues mixtes de papetières dans l’établissement des plans de

fertilisation intégrée des cultures.


- Problématique -

La gestion de boues mixtes de papetières constitue un programme environnemental important au

sein de la compagnie Abitibi Consolidated inc. Les systèmes de traitement primaire et secondaire

des eaux usées installés dans les usines génèrent des quantités importantes de boues mixtes.

Celles-ci sont constituées de fibres de papier résultant des traitements primaires et de biomasse

biologique composée de microfaune et de microflore, provenant essentiellement des traitements

secondaires. Dans cette dernière étape de traitement des eaux, des ajouts importants en éléments

nutritifs sont effectués afin de permettre la croissance et la multiplication des microorganismes

responsables du traitement des eaux usées.

Les boues mixtes qui résultent de ces procédés sont riches à la fois en carbone organique et en

éléments nutritifs, notamment en azote, en phosphore, en calcium et en magnésium, ainsi qu’en

éléments mineurs. C’est pourquoi leur valorisation agricole est à privilégier dans le contexte d’une

agriculture durable. Ainsi, les boues mixtes constituent une source importante d’éléments nutritifs

dont il faudra tenir compte dans les programmes de fertilisation des cultures. Puisque les boues

mixtes contiennent des quantités importantes d’azote principalement sous forme organique, la

disponibilité de cet élément pour les cultures dépendra de la vitesse de minéralisation graduelle des

boues au cours des saisons de végétation.

À cause de leur valeur fertilisante élevée et de leur apport important en matière organique, la

valorisation agricole des boues mixtes de papetières est en progression au Québec. Elle atteignait

575 000 tonnes en 1997 (épandage direct et compostage industriel confondus). Bien qu’il s’agisse

d’un taux élevé de valorisation, soit près de 40% des résidus disponibles, les quantités épandues

demeurent encore relativement faibles lorsqu’on les compare aux 31 000 000 tonnes de fumiers

générées en agriculture (12).

Comme les fumiers, les boues mixtes constituent à la fois une fumure minérale et un amendement

organique. Des études de longue durée débutées en 1977 à la Station expérimentale de Saint-

Lambert (MAPAQ-IRDA) ont démontré les effets bénéfiques d’apports annuels de 20 t/ha de fumier

solide de bovins sur les augmentations progressives de rendements de maïs fourrager et de blé. Ce

sol, pauvre au départ en éléments nutritifs et mal structuré, a plus que doublé sa production de

maïs fourrager (6000 kg/ha en 1986 à 15000 kg/ha en 1997). Ces augmentations de rendements

sont attribuables principalement à l’amélioration des propriétés du sol, notamment la structure,


l’enrichissement en éléments majeurs et mineurs, l’augmentation du nombre de microorganismes et

de vers de terre et l’action de ceux-ci sur la formation de la structure, la minéralisation et la

disponibilité de l’azote (7, 11 et 14, 15).

Des essais à court terme (1995-1998) ont également indiqué que les applications au sol de boues

mixtes de papetières ont augmenté les rendements du maïs-grain, du soya, de la pomme de terre,

du foin et des céréales (14, 15). De plus, les applications de résidus mixtes de papetières ont

rapidement amélioré l’activité biologique et enzymatique du sol ainsi que l’agrégation des sols (10,

14, 15).

Toutefois, l’amélioration à court terme des rendements est avant tout reliée aux effets résiduels et

cumulatifs des boues mixtes qui enrichissent les sols en éléments majeurs et mineurs disponibles

aux cultures pendant les années subséquentes. À moyen et long terme, la quantité et la qualité de

la matière organique découlant de l’incorporation des boues mixtes se traduiront au niveau de la

structure et de la porosité du sol, de la rétention en eau, de la température et de la minéralisation

du sol, facteurs essentiels à la croissance optimale des cultures.

Dans le cadre de ce projet, un des objectifs spécifiques en 1998 consistait à déterminer les arrières-

effets azotés (coefficients résiduels) et les effets cumulatifs azotés d’une ou de deux applications de

boues mixtes sur les productions de maïs-grain et de soya tout en assurant la qualité de la récolte

et la protection du sol et de l’environnement. La connaissance des coefficients d’utilisation (1997)

et des arrières-effets azotés (1998) seront utiles dans l’élaboration des plans de fertilisation suite

aux applications périodiques ou répétées de boues mixtes de papetières.

Enfin, le deuxième objectif en 1998 visait

à évaluer les quantités d’azote minéral

disponible aux cultures au cours de la

saison de végétation, ainsi que

l’enrichissement du profil de sol en

nitrates, phosphore et en autres éléments

majeurs et mineurs incluant les métaux

lourds, suite aux applications périodiques

ou annuelles de boues mixtes dans les

sols..


- Hypothèse -

L’apport de boues mixtes de papetières peut maintenir ou augmenter la production de maïs et de

soya grâce aux apports en éléments nutritifs (effet direct, arrière-effet) et à l’amélioration des

propriétés du sol (effet indirect) favorables à la croissance optimale des cultures.



Cet essai est effectué depuis 1997 sur les cultures de maïs-grain et de soya qui sont des cultures

importantes au Québec en termes de superficies, en plus d’être parmi les productions agricoles les

plus rentables. Comme les propriétés du sol peuvent influencer la valorisation optimale des

éléments nutritifs en provenance des boues mixtes de papetières, l’expérience se déroule sur deux

types de sols pour le maïs-grain, soit un loam limono-argileux de la série Nicolet situé sur la ferme

Proulx à Saint-Jean-Baptiste-de-Nicolet et un loam limoneux de la série Baudette sur la ferme

Mylamy à Yamachiche (Tableau 1). L’essai sur le soya a été établi sur le loam limono-argileux de la

série Nicolet seulement.

Tableau 1. Propriétés physiques et chimiques initiales des séries de sols.

Série Texture pH M.O. N P K Ca Mg---------%---------- -----------------Kg/ha-----------------

Nicolet Loam limono-argileux 6,8 3,8 0,21 277 294 2978 259

Baudette Loam limoneux 6,5 4,3 0,19 208 336 2549 409

Le protocole expérimental comporte trois répétitions et comprend un témoin sans engrais, une

fertilisation minérale complète (NPKMg) selon les recommandations du C.P.V.Q. et trois doses

croissantes de boues mixtes : 20, 40 et 60 t/ha sur la série Nicolet et 30, 60 et 90 t/ha sur la série

Baudette. Enfin, sur chaque type de sol, deux traitements (20 et 40t/ha; 30 et 60t/ha) combinent

les boues mixtes et les engrais minéraux NPKMg, en doses réduites à 50 et 75% de la quantité

recommandée (Tableau 3). Les traitements sont identiques pour la culture de soya, avec une

fertilisation minérale adaptée à cette culture.

En cette deuxième année de projet (1998), les parcelles principales (4m X 25m) ont été subdivisées

en deux parties égales (4m X 12,5m). Des boues seules ou combinées avec des engrais minéraux

ont été appliquées dans la première moitié des parcelles afin d’évaluer l’effet cumulatif de ces

traitements sur les rendements, la qualité de la récolte et du sol (Tableau 3). L’autre moitié des

parcelles n’a reçu aucun apport en 1998, afin d’évaluer principalement les arrières-effets azotés de

ces mêmes traitements effectués uniquement l’année précédente. Les boues mixtes ont été

appliquées au printemps avec un épandeur à fumier quelques jours avant le semis. Par la suite,

elles ont été incorporées à la herse à disques dans la couche superficielle du sol (0-10 cm).


Sur la série Nicolet, le semis du maïs-grain a été effectué le 16 mai 1998 avec l’hybride DEKALB343

-2550 UTM, à un taux de 76 100 plants / ha. Les herbicides Fieldstar (220g/ha) et Dual (2,5 l / ha)

ont été appliqués en prélevée du maïs. Sur la série Baudette, le semis a eu lieu le 14 mai avec la

variété DEKALB 221-2250 UTM à un taux de 74130 plants / ha. L’herbicide Dual a été appliqué au

semis à raison de 1 l / ha, suivi de l’herbicide Partner au sarclage. La récolte du maïs-grain a eu

lieu en octobre sur les deux fermes.

Le soya a été semé le 19 mai sur la série Nicolet à un taux de 142 kg/ha avec la variété Maple

Gleen. Les herbicides Dual (2,5 l / ha) et Sencor (550g/ha) ont été appliqués en présemis et les

herbicides Basagran (2,25 l / ha) et Pinacle (8 g/ha) mélangés avec de l’huile (1 l / ha) ont été

épandus en postlevée. En cette deuxième année de projet, le site cultivé en soya était envahi par

les mauvaises herbes ce qui a compromis la récolte ; il n’y a donc pas eu de prises de rendements

pour cette culture.

Des échantillons de végétaux ont été prélevés en juillet au moment de la floraison du maïs et du

soya. Cette analyse foliaire visait à déterminer l’équilibre nutritif des cultures en éléments majeurs

et mineurs suite aux applications de boues mixtes de papetières. Des échantillons de sol ont été

prélevés en mai, juillet et septembre dans la couche 0-20 cm afin de mesurer les effets de ces

amendements sur la teneur en eau et la minéralisation de l’azote du sol. Le sol a de nouveau été

échantillonné aux profondeurs 0-20 et 20-40 cm après la récolte à l’automne afin d’évaluer

l’enrichissement du sol en éléments majeurs et mineurs, ainsi qu’en métaux lourds, suite aux

apports de boues mixtes. Les rendements, les poids à l’hectolitre, les prélèvements, les arrières-

effets, les effets cumulatifs et

l’efficacité de l’azote des boues

mixtes ont été calculés pour la

culture de maïs-grain. Les

données recueillies ont été

traitées par des analyses de

variance selon un dispositif en

blocs randomisés.


- Résultats -

La composition physique et chimique des boues mixtes de papetières

La composition physique et chimique des boues mixtes de papetières appliquées en cette deuxième

année de projet (1998) est présentée au tableau 2. Les valeurs de pH se situent entre 6,8 et 8,0 et

sont appropriées pour la croissance de la plupart des plantes cultivées et des micro-organismes du

sol. La teneur en azote total des boues varient de 1,7 à 3% dont une infime quantité sous forme

minérale. Les rapports C/N sont de 15 à 28. Les contenus en P total représentent entre 0,29 et

0,42% et cet élément se retrouve à 60% sous forme minérale extraite au Mehlich III, qui est

facilement disponible pour les plantes. Enfin, les contenus moyens en K total varient de 0,14 à

0,21% selon les boues mixtes, étant essentiellement sous forme minérale disponible à la culture.

Les boues mixtes de papetières apportent également des quantités importantes d’éléments mineurs

de plus en plus nécessaires pour la croissance optimale des plantes en sols sous cultures intensives.

Tableau 2. Composition physique et chimique des boues mixtes de papetières.

Série de sol et culture pH M.S. M.O. C N C/N N-NH4 N-NO3 P------------------%------------------- -------------mg/kg------------

Maïs-Nicolet (Belgo) 8,0 39,1 78,3 45,5 1,65 28 1176 0,20 2949

Soya-Nicolet(Laurentide)

6,8 28,5 79,4 46,2 2,98 15 337 0,32 3996

Maïs-Baudette(Wayagamack )

7,5 29,1 91,4 53,1 2,71 20 844 0,32 4165

K Ca Mg B Cu Fe Mn Na ZnSérie de sol et culture -----------------------------------------mg/kg------------------------------------------------

Maïs-Nicolet (Belgo) 1392 21991 951 33,6 123 1303 75 1761 75

Soya-Nicolet(Laurentide)

2087 6092 844 22,2 16 2870 41 4979 41

Maïs-Baudette(Wayagamack)

1501 9623 1242 5,9 35 2175 157 1579 157

Observations pendant la période de végétation

Les observations effectuées durant les premières périodes de végétation ont indiqué une forte

carence en zinc généralisée sur les plans de maïs cultivés en loam limono-argileux de la série

Nicolet. Concernant la culture de soya, les observations effectuées ont indiqué une carence en

manganèse sur cette même série de sol.


Concentrations en éléments nutritifs des cultures à la floraison

Afin de connaître l’équilibre nutritif des cultures suite à l’application des boues mixtes de papetières,

un échantillonnage de feuilles de maïs et de soya a été effectué en période de floraison, cette

période étant la plus critique pour la nutrition minérale. De façon générale, les teneurs foliaires en

éléments nutritifs mesurées à la floraison du maïs étaient en quantités optimales sur les deux sites

(Tableaux 7 et 8, en annexe). Toutefois, les teneurs en azote étaient légèrement plus faibles dans

les parcelles sans engrais ni boues en 1998, comparativement aux sols fertilisés ou amendés avec

des boues mixtes en 1997 et 1998. Les teneurs en zinc des feuilles de maïs se retrouvaient à la

limite de carence dans quelques traitements situés dans le loam limono-argileux de la série Nicolet

(Tableau 8, en annexe), ceci étant probablement attribuable aux valeurs élevées de pH ainsi qu’aux

conditions de sécheresse de la mi-juin. Comme pour le maïs, les teneurs foliaires en éléments

nutritifs majeurs et mineurs mesurées à la floraison du soya sont aussi en quantités optimales, à

l’exception du bore et du manganèse (Tableaux 9 et 10, en annexe). Pour les deux cultures, les

apports de boues et/ou d’engrais n’ont pas significativement augmenté les concentrations en

éléments minéraux de la culture comparativement au témoin. Toutefois, on observe que des

applications répétées de boues mixtes seules ou avec la fumure minérale ont significativement

amélioré les teneurs foliaires du soya en bore et en manganèse, corrigeant de cette façon les

carences observées en ces éléments sur le sol étudié, en période de végétation.

Rendements et qualité de la récolte du maïs-grain

Dans les deux séries de sols, les rendements en grains de maïs (15% d’humidité) ont varié de 6465

à 9450 kg/ha, selon les doses, suite à l’apport répété de boues mixtes et de 5131 à 7920 kg/ha

dans les traitements sans applications de boues en 1998 (Tableau 3). Les apports annuels (1997,

1998) ou une fois en 1997 de boues mixtes ont significativement augmenté les rendements en

grains de maïs ,comparativement au témoin sans engrais ni boues mixtes. De plus, les doses

croissantes de boues mixtes ont entraîné des augmentations proportionnelles de rendements de

maïs-grain.

Rendements :• 60t à 90 t/ha ≥ fertilisation minérale conventionnelle NPKMg.• 20t à 40t/ha < fertilisation minérale conventionnelle NPKMg.• 20t à 40t/ha + dose réduite NPKMg = fertilisation minérale conventionnelle.


Tableau 3. Effets d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesrendements en grains de maïs (15% d’humidité, kg/ha), le pourcentage d’humidité(%) et le poids spécifique (kg/hl).

Série Nicolet Effet cumulatif Effet résiduelTraitements rendement humidité Poids/hl rendement humidité Poids/hl

Témoin 4582c 32a 59a 4585c 32a 59b

NPKMg 8828a 31a 60a 8710a 32a 61ab

20 t/ha 6465bc 31a 60a 6364bc 31a 61a

40 t/ha 7456ab 32a 61a 7614ab 31a 60ab

60 t/ha 9078a 32a 60a 7920ab 31a 61ab

20 t/ha+3/4 NPKMg 9448a 31a 61a 7435ab 31a 61ab

40 t/ha+1/2 NPKMg 9310a 30a 61a 7457ab 31a 61ab

Série Baudette Effet cumulatif Effet résiduelTraitements rendement humidité Poids/hl rendement humidité Poids/hl

Témoin 4254d 29a 62ab 3859a 28a 62a

NPKMg 6921bc 28ab 62ab 5232a 28a 62a

30 t/ha 6721c 27b 63a 5131a 27a 62a

60 t/ha 8122a 27b 63a 6506a 27a 63a

90 t/ha 7928ab 27ab 62ab 6586a 28a 62

30 t/ha+3/4 NPKMg 7179abc 28ab 62ab 6806a 27a 61a

60 t/ha+1/2 NPKMg 8192a 29ab 61b 6439a 28a 62a

a-c :deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05.Cumulatif : apport de boues mixtes en 1997 et 1998.Résiduel : apport de boues mixtes seulement en 1997.


Cette étude a principalement démontré que les réponses du maïs-grain à l’apport de boues mixtes

ont été élevées dans les deux types de sols étudiés. Sur la série Baudette, les applications répétées

de boues mixtes ont eu un effet bénéfique important sur les rendements de maïs; les trois doses

apportées en 1997 et 1998 ayant entraîné des rendements significativement supérieurs de 1300 à

1600 kg/ha, comparativement à une seule application des mêmes doses de boues mixtes en 1997

(Figure 1). De plus, des apports répétés de 60 et 90 t/ha de boues mixtes ont permis l’atteinte de

rendements supérieurs de 1 t/ha de grains de maïs à la fertilisation minérale complète. Suite aux

applications de doses élevées de boues mixtes (> 60 t/ha), on observe ainsi qu’il n’a pas été

nécessaire de compléter celles-ci avec une fumure minérale réduite pour atteindre les rendements

maxima. Cependant, l’ajout d’engrais minéral en dose réduite (75%) à 60 t/ha de boues mixtes a

augmenté de 1,3 t/ha de grains, comparativement à la fertilisation minérale complète. Les boues

mixtes apportées sur la série Baudette pendant les deux années présentaient des rapports C/N

faibles ainsi que des teneurs élevées en azote total. Ces dernières caractéristiques des boues

mixtes ont probablement favorisé une minéralisation et une disponibilité plus élevée de l’azote, ainsi

qu’un effet résiduel important, ce qui a déterminé par conséquent les hausses importantes de

rendements du maïs.

La réponse aux apports de boues mixtes et d’ engrais minéraux a été également importante sur la

série Nicolet. Par exemple, les apports répétés de 60 t/ha et les doses de 20 et 40 t/ha de boues

mixtes complétées d’une fumure minérale réduite ont permis d’augmenter les rendements

respectivement de plus de 1 et 2 t/ha, comparativement aux sols ayant reçu des boues mixtes

seulement en 1997 (Figure 2).

De plus, ces mêmes traitements

ont permis des rendements

supérieurs à ceux obtenus avec

la fumure minérale

conventionnelle. En raison des

réponses élevées à l’engrais ou

aux apports de boues mixtes sur

ce type de sol, des apports

combinés de fumure minérale

NPKMg et de boues mixtes se

sont traduits par des

augmentations de près de 2 t/ha

de grains avec de la dose de 40

Figure 1. Effets cumulatifs et résiduels des boues mixtes de papetières surles rendements de maïs (Série Baudette).

0

3000

6000

9000

Témoin

180 kg

N/ha+PKMg

30 t/h

a60

t/ha

90 t/h

a

30t/ha+3

/4NPKMg

60t/ha+1

/2NPKMg

Traitement

Ren

dem

ent

(kg

/ ha)

CumulatifsRésiduels


t/ha et de 3 t/ha de grains avec la dose de 20 t/ha de boues, comparativement à ces mêmes doses

de boues mixtes apportées seules (Fig. 2).

Le poids spécifique des grains varie de 60 à 63 kg/hl (Tableau 3). De manière générale, les

différents traitements avec engrais ou boues mixtes n’ont pas significativement augmenté le poids

spécifique des grains, probablement à cause des conditions climatiques favorables qui ont permis le

remplissage et la maturité des grains dans tous les champs.

En résumé, sur les deux types de sols

étudiés, on constate que les apports

répétés de doses recommandées (20–40

t/ha) ont justifié un complément

d’engrais minéral NPKMg (50-75%), afin

d’obtenir des rendements élevés, égaux

ou supérieurs à ceux obtenus avec la

fumure minérale conventionnelle

complète. Étant donné que les doses de

boues mixtes seules n’ont pas reçu de

fumure complémentaire de potassium, de

phosphore ou de magnésium, on observe

que l’apport de boues mixtes stimule

également la valorisation efficace des

éléments nutritifs contenus dans le sol.

Les résultats de production obtenus indiquent que les boues mixtes présentent des arrières- effets

élevés en éléments nutritifs qui ont accru significativement les rendements de maïs. Cependant, les

augmentations obtenus de production de maïs ne sont pas uniquement attribuables aux arrières-

effets azotés, mais également aux apports équilibrés des autres éléments nutritifs majeurs et

mineurs, à l’amélioration des conditions de sol propices à la croissance optimale des cultures et à

l’absorption efficace des éléments nutritifs, tel que déjà démontré dans cette présente étude (14).

Prélèvements en éléments nutritifs par le maïs-grain

Les résultats présentés dans les tableaux 4 et 5 indiquent que les prélèvements en éléments

nutritifs majeurs et mineurs ont été proportionnels aux rendements obtenus. Les doses croissantes

Figure 2. Effets cumulatifs et résiduels des boues mixtes de papetières sur les rendements de maïs (série Nicolet)

0

3000

6000

9000

12000

Témoin

180 kg

N/ha+PKMg

20 t/h

a40

t/ha

60 t/h

a

20t/ha+3

/4NPKMg

40t/ha+1

/2NPKMg

Traitement

Ren

dem

ent (

kg/h

a)

CumulatifRésiduel


de boues mixtes ont significativement augmenté les prélèvements en N, P et K sur les deux sols

étudiés. À l’exception de l’azote, les quantités d’éléments absorbés par le maïs sont égales dans les

traitements avec ou sans apports de boues mixtes en deuxième année d’expérimentation. Il ressort

que les arrières-effets azotés des boues mixtes sont très importants.

Sur la série Nicolet, les apports répétés de 60 t/ha, de même que les doses de boues mixtes (20-

40 t/ha) complétées d’engrais minéral NPKMg, ont entraîné des prélèvements élevés en éléments

nutritifs, comparables à ceux mesurés avec la fertilisation minérale conventionnelle complète. Sur

la série Baudette, les apports répétés de 60 et 90 t/ha de boues mixtes, de même que 60 t/ha de

boues mixtes complétées de 50% d’engrais NPKMg ont significativement augmenté les

prélèvements en N, qui sont supérieurs à la fertilisation minérale conventionnelle. De façon

générale, les apports de boues mixtes ont significativement amélioré l’absorption des éléments

nutritifs majeurs et mineurs, comparativement au témoin, ce qui démontre que celles-ci

augmentent la fertilité potentielle des sols.

Tableau 4. Effets d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesprélèvements en éléments majeurs (kg/ha) par les grains de maïs.

Série Nicolet Effet cumulatif Effet résiduelTraitements N P K Ca Mg N P K Ca Mg

Témoin 56c 17b 21b 0,24c 5,42c 57c 17a 21ab 0,18a 3,81bNPKMg 130a 29a 32a 0,48ab 9,77a 110a 19a 24ab 0,18a 5,99ab20 t/ha 86b 21ab 22b 0,50a 6,66bc 80bc 16a 18b 0,15a 5,20ab40 t/ha 105ab 24ab 27ab 0,34bc 8,04ab 99ab 17a 21ab 0,18a 5,50ab60 t/ha 130a 27a 31a 0,35ab 9,02ab 109a 20a 25ab 0,20a 6,41a20 t/ha+3/4 133a 27a 29a 0,37ab 8,80ab 105ab 22a 25a 0,20a 7,09a40 t/ha+1/2 132a 26a 28ab 0,35bc 8,29ab 101ab 21a 25ab 0,22a 6,98a

Série Baudette Effet cumulatif Effet résiduelTraitements N P K Ca Mg N P K Ca Mg

Témoin 43d 10b 13b 0,13b 4,18a 39b 10a 12a 0,19a 4,02aNPKMg 88bc 16ab 20a 0,16b 6,74a 57ab 13a 16a 0,25a 5,34a30 t/ha 74c 15ab 18ab 0,18b 5,45a 58ab 11a 13a 0,18a 3,85a60 t/ha 112a 17a 20a 0,19b 6,82a 73ab 14a 17a 0,29a 5,07a90 t/ha 109a 16ab 20a 0,23b 6,71a 77ab 16a 20a 0,25a 5,99a30 t/ha+3/4 96ab 12ab 17ab 0,68a 5,06a 85a 13 18a 0,21a 5,49a60 t/ha+1/2 111a 14ab 19a 0,17b 5,77a 83a 17a 20a 0,17a 6,84a

a-c :deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05.


Tableau 5. Effets d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesprélèvements en éléments mineurs (g/ha) par les grains de maïs.

Série Nicolet Effet cumulatif Effet résiduelTraitements B Cu Fe Mn Zn B Cu Fe Mn Zn

Témoin 13b 8c 148b 14b 77c 9a 8b 111c 15c 60aNPKMg 23a 25a 298a 34a 142a 8a 12ab 207abc 23abc 91a20 t/ha 16b 13bc 237ab 26a 95bc 8a 10ab 149c 19bc 72a40 t/ha 17b 14bc 273ab 31a 109abc 8a 9ab 182bc 26abc 81a60 t/ha 25a 16b 281ab 33a 118ab 8a 11ab 335ab 26abc 83a

20 t/ha+3/4 27a 17b 291ab 33a 120ab 7a 19a 352a 30ab 93a40 t/ha+1/2 27a 15b 334a 36a 114ab 12a 17ab 243abc 31a 97a

Série Baudette Effet cumulatif Effet résiduelTraitements B Cu Fe Mn Zn B Cu Fe Mn Zn

Témoin 6c 4a 72b 22c 85a 10a 6a 88a 22a 84aNPKMg 12b 7a 129ab 37ab 125a 10a 9a 113a 30a 103a30 t/ha 12b 5a 101ab 26bc 99a 8a 5a 69a 19a 75a60 t/ha 14b 11a 134ab 35abc 127a 10a 7a 96a 29a 97a90 t/ha 13b 6a 182a 40a 136a 12a 7a 141a 29a 116a

30 t/ha+3/4 23a 9a 116ab 29abc 99a 13a 9a 100a 28a 101a60 t/ha+1/2 24a 9a 108ab 31abc 108a 11a 6a 115a 32a 126a


Le bilan apparent d’azote

Le calcul des bilans apparents visait principalement à déterminer les arrières-effets azotés des

boues mixtes de papetières. Le coefficient apparent d’utilisation (direct ou résiduel) de l’azote de

l’engrais ou des boues mixtes est calculé selon la différence entre les prélèvements en N de la

parcelle avec engrais ou boues mixtes et ceux du témoin sans engrais N ou boues mixtes, divisé par

les quantités résiduelles d’azote apportées. Quant à l’efficacité de l’azote des boues mixtes sur les

rendements (kg grains produit/ kg N), elle consiste dans la différence entre le traitement et le

témoin (rendement) divisée par les quantités d’azote apportées (Tableau 6). Les résultats obtenus

démontrent une importante valorisation de l’azote résiduel des boues mixtes par la culture de maïs.

Sur la série Nicolet, les coefficients apparents d’utilisation de l’azote résiduel des boues (arrières-

effets) varient de 19 à 27%, selon les doses de boues mixtes appliquées, tandis qu’ils vont de 10 à

14% sur la série Baudette. Il ressort que les arrières-effets azotés des boues mixtes sont

importants et que ceux-ci sont influencés par la texture des sols.


Tableau 6. Coefficients apparents d’utilisation et efficacité de l’azote des boues mixtes depapetières basés sur les rendements et les prélèvements totaux en N.

Arrière-effetRend. grains Prél. total N* N résiduel Efficacité N Coefficient

d’utilisationSérie Nicolet kg/ha kg/ha kg/ha kg/N %

Témoin 4585 118 --- --- ---NPKMg 5710 141 91,8 12,3 2520 t/ha 6364 153 130,4 13,6 2740 t/ha 7614 169 266,3 11,4 1960 t/ha 7920 226 408,8 8,1 26

Série Baudette kg/ha kg/ha kg/ha kg/N %

Témoin 3859 75 --- --- ---NPKMg 5232 103 91,8 15 3030 t/ha 5131 99 197,3 6,4 1260 t/ha 6506 131 399,5 6,6 1490 t/ha 6580 139 643,1 4,2 10

De façon générale, les coefficients d’utilisation de l’azote des boues mixtes mesurés en première

année (13 à 21%), étaient inférieurs aux coefficients des engrais ou des lisiers, mais comparables à

ceux des fumiers solides de bovins. Toutefois, les coefficients d’arrières-effets en deuxième année

sont très élevés particulièrement dans la série Nicolet où ceux-ci sont égaux aux coefficients

mesurés pour les engrais minéraux azotés (Tableau 6). Ceci indique que l’azote des boues mixtes

de papetières, principalement sous forme organique, se minéralise graduellement et reste encore

disponible aux cultures en deuxième année de production.

En additionnant les coefficients d’utilisation mesurés pendant les deux années de production (1997,

1998), on observe qu’une proportion variant entre 23 et 48% de l’azote total des boues mixtes a

été disponible pour le maïs dans les deux types de sol étudiés, cette valeur étant plus faible pour les

doses les plus élevées. Comme pour l’engrais minéral azoté, une quantité résiduelle d’azote des

boues mixtes demeure immobilisée dans les microorganismes du sol ou fixée aux colloïdes argileux.

Étant principalement sous forme organique et à cause également de l’efficacité élevée de l’azote en

provenance des boues, les pertes en azote à partir des boues mixtes par lessivage seraient donc

très faibles.

De cette étude, il ressort que les coefficients d’arrières-effets azotés des boues mixtes sont

importants sur la culture de maïs-grain qui valorise mieux les éléments nutritifs. Comme dans le cas


des fumiers, on doit donc tenir compte de l’azote résiduel des boues mixtes (arrières-effets en

deuxième année) dans l’établissement des plans de fertilisation.

Évolution des nitrates dans le sol au cours de la saison de croissance

Afin d’évaluer l’azote disponible aux cultures par les ajouts de boues mixtes et de fumure minérale,

des échantillons de sols ont été prélevés à différentes périodes au cours de la saison de croissance

du maïs et du soya dans la couche de sol 0-20 cm. Sur la série Baudette, les quantités de nitrates

étaient plus élevées dans les parcelles ayant reçu une seconde application de boues et/ou d’engrais

minéral comparativement aux parcelles qui n’en ont reçu qu’en première année (Tableau 11, en

annexe). Sur la série Nicolet, les quantités de nitrates étaient plus élevées dans les traitements

avec boues complétées d’engrais minéral et avec engrais minéraux seuls, comparativement aux

boues appliquées seules. Durant toute la période de végétation, les teneurs en nitrates ont

augmenté proportionnellement avec les doses de boues mixtes appliquées, demeurant très élevées

pour les doses supérieures à 60 t/ha (Tableau 12, en annexe).

Dans la culture de soya, la fertilisation minérale et la dose élevée de boues mixtes (60 t/ha) ont

libéré les plus grandes quantités de nitrates, surtout en début de saison.

Dynamique des éléments nutritifs dans le profil du sol

Les effets d’apports répétés de boues mixtes de papetières sur la dynamique des éléments

minéraux ont été mesurés sur les échantillons de sol prélevés à deux profondeurs (0-20 et 20-40

cm), après la récolte à l’automne. Aussi bien dans le loam limono-argileux de la série Nicolet que

dans le loam limoneux de la série Baudette, les boues mixtes apportées chaque année n’ont pas

entraîné de hausses significatives des teneurs en nitrates, phosphore soluble et en autres éléments

minéraux ou métaux lourds (Tableaux 13 à 14, en annexe). La fertilisation minérale appliquée

seule ou en combinaison avec les boues de papetières a entraîné des teneurs en nitrates qui sont de

3 à 7 fois supérieures au témoin seulement dans la couche de surface des deux types de sols. Par

ailleurs, la fertilisation minérale a augmenté plus les teneurs en nitrates dans la couche inférieure

de la série Nicolet, comparativement aux boues mixtes. Ces résultats démontrent que l’azote dérivé

des boues est absorbé par les cultures au fur et à mesure de sa minéralisation, ce qui explique les

faibles accumulations et migrations de nitrates dans les traitements avec les boues de papetières.


Comme il avait été noté en première année de projet, les résultats obtenus démontrent également

qu’à court terme, les apports répétés de boues mixtes de papetières n’ont pas enrichi le profil de sol

en éléments minéraux majeurs et mineurs, même à des doses élevées. De plus, les applications de

boues mixtes n’ont pas conduit à la contamination du sol en métaux lourds (Tableaux 13 à 18, en

annexe).


- Conclusion -

Les résultats obtenus dans cette étude indiquent que les apports répétés (1997, 1998) de boues

mixtes seules à raison de 60 et 90 t/ha ont permis des rendements élevés de maïs-grain, supérieurs

ou égaux à ceux obtenus avec la fumure minérale conventionnelle. Toutefois, des applications

répétées de doses agronomiques pour les boues mixtes (20 et 40 t/ha) sans complément d’engrais

NPKMg n’ont pas permis l’atteinte de rendements maximums, ce qui a justifié un complément en

doses réduites d’ engrais NPKMg, afin de maintenir des productions comparables à ceux de la

fumure minérale conventionnelle. Cette étude a principalement indiqué que les arrières-effets

azotés des boues mixtes étaient importants particulièrement dans le loam limono-argileux de la

série Nicolet, ce qui démontre qu’il serait nécessaire de tenir compte de l’azote résiduel dans

l’établissement des plans de fertilisation.

Toutefois, les augmentations de rendements obtenus sont dues non seulement aux effets résiduels

des boues mixtes, mais également à leur action bénéfique sur les conditions physiques, chimiques

et biologiques qui favorisent la croissance optimale des cultures et des rendements.


- Annexes du rapport 1999 -

Tableau 7. Effets d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesconcentrations en éléments majeurs (%) du maïs-grain, en période de floraison.

Série Nicolet Effet cumulatif Effet résiduelTraitements N P K Ca Mg N P K Ca MgTémoin 2,72a 0,32a 2,62a 0,62bc 0,25b 2,75a 0,32a 2,62b 0,62a 0,25a

NPKMg 3,31a 0,35a 2,63a 0,59c 0,27ab 3,01a 0,34a 2,61b 0,69a 0,27a

20 t/ha* 2,75a 0,45a 2,61a 0,69abc 0,26b 3,10a 0,53a 2,61b 0,82a 0,26a

40 t/ha- 3,24a 0,45a 2,89a 0,73abc 0,27ab 3,28a 0,54a 3,04a 0,77a 0,29a

60 t/ha 3,61a 0,42a 2,67a 0,80a 0,29ab 3,08a 0,37a 2,59b 0,70a 0,27a

20 t/ha+3/4 NPKMg 3,66a 0,43a 2,83a 0,77ab 0,31a 3,04a 0,42a 2,64ab 0,69a 0,28a

40 t/ha+1/2 NPKMg 3,68a 0,43a 2,69a 0,75abc 0,26ab 3,21a 0,53a 3,04a 0,73a 0,28a

Série Baudette Effet cumulatif Effet résiduelTraitements N P K Ca Mg N P K Ca MgTémoin 2,09c 0,23b 2,38ab 0,39b 0,18b 2,13a 0,21a 2,39a 0,42a 0,17a

NPKMg 3,49a 0,34a 2,61a 0,43ab 0,24a 2,06a 0,22a 2,30ab 0,40a 0,17a

30 t/ha* 2,90b 0,30a 2,24ab 0,49ab 0,19b 1,82a 0,21a 2,44a 0,40a 0,17a

60 t/ha 3,41ab

0,35a 2,32ab 0,53a 0,22a 2,04a 0,25a 2,36a 0,45a 0,19a

90 t/ha 3,62a 0,34a 2,17b 0,54a 0,25a 2,44a 0,26a 2,06b 0,48a 0,17a

30 t/ha+3/4 NPKMg 3,48a 0,32a 2,23ab 0,51a 0,24a 2,53a 0,26a 2,19ab 0,43a 0,18a

60 t/ha+1/2 NPKMg 3,23ab

0,31a 2,30ab 0,46ab 0,28a 2,51a 0,26a 2,32ab 0,37a 0,17a

Teneurs optimales 2,5-3,5

0,2-0,45

1,7-2,5 0,2-0,5 0,1-0,3 2,5-3,5 0,2-0,45

1,7-2,5 0,2-0,5 0,1-0,3

*: doses de boues mixtes de papetières sur base humide.a-c :deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05.


Tableau 8. Effets d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesconcentrations en éléments mineurs (mg/kg) du maïs-grain, en période de floraison.

Série Nicolet Effet cumulatif Effet résiduelTraitements B Cu Fe Mn Zn B Cu Fe Mn ZnTémoin 4,7b 26b 417a 23b 15a 4,7b 26a 417a 23a 15a

NPKMg 4,8b 33ab 306a 25b 16a 4,5b 33a 607a 27a 17a

20 t/ha 5,9ab 36ab 676a 33ab 14a 6,8a 47a 976a 43a 16a

40 t/ha 5,5ab 41ab 776a 38ab 14a 6,0ab 47a 1030a 46a 15a

60 t/ha 6,5a 42ab 678a 53a 15a 5,8ab 32a 631a 30a 14a

20 t/ha+3/4 NPKMg 6,6a 48a 515a 37ab 16a 6,1ab 45a 863a 34a 14a

40 t/ha+1/2 NPKMg 6,3a 36ab 450a 36ab 16a 6,8a 49a 960a 43a 20a

Série Baudette Effet cumulatif Effet résiduelTraitements B Cu Fe Mn Zn B Cu Fe Mn ZnTémoin 4,7b 8,4b 85b 24b 25b 4,8ab 8,6a 91a 26a 27a

NPKMg 4,7b 13,0a 100ab 50b 36a 4,7ab 8,0a 82a 24a 24a

30 t/ha 5,0ab 11,4ab 93ab 22ab 27ab 4,3b 7,6a 72a 17a 25a

60 t/ha 4,5b 11,1ab 108a 52ab 31ab 4,5b 7,2a 89a 29a 22a

90 t/ha 5,2ab 12,7a 102ab 52ab 34ab 5,1ab 9,7a 85a 21a 26a

30 t/ha+3/4 NPKMg 5,7a 10,4ab 97ab 51ab 34ab 5,5a 8,0a 93a 37a 24a

60 t/ha+1/2 NPKMg 4,9ab 11,7ab 87b 58a 32ab 4,6b 7,2a 74a 35a 18a

Teneurs optimales 4-25 3-15 N.D. 15-300 15-70 4-25 3-15 N.D. 15-300 15-70

a-b :deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05.

Tableau 9. Effets d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesconcentrations en éléments majeurs (%) du soya, en période de floraison.

Série Nicolet Effet cumulatif Effet résiduelTraitements N P K Ca Mg N P K Ca MgTémoin 4,34a 0,35a 2,00a 1,33a 0,26a 4,39ab 0,37ab 1,80a 1,42a 0,26a

NPKMg 4,22a 0,34a 1,89a 1,27a 0,24a 4,31ab 0,39a 1,93a 1,43a 0,27a

20 t/ha 4,48a 0,36a 1,86a 1,28a 0,24a 4,43ab 0,33b 1,84a 1,44a 0,26a

40 t/ha 4,51a 0,38a 1,90a 1,25a 0,25a 3,85b 0,32b 1,70a 1,41a 0,25a

60 t/ha 4,44a 0,34a 1,94a 1,24a 0,24a 4,35ab 0,32b 1,79a 1,31a 0,24a

20 t/ha+3/4 NPKMg 4,63a 0,36a 2,10a 1,29a 0,27a 4,75a 0,36ab 1,99a 1,33a 0,27a

40 t/ha+1/2 NPKMg 4,36a 0,36a 1,97a 1,17a 0,24a 4,15ab 0,35ab 1,94a 1,39a 0,25a

Teneurs optimales 4,5-5 0,2-0,5 1,7-2,5 0,4-2,0 0,2-1,0 4,5-5 0,2-0,5 1,7-2,5 0,4-2,0 0,2-1,0



Tableau 10. Effets d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesconcentrations en éléments mineurs (mg/kg) du soya, en période de floraison.

Série Nicolet Effet cumulatif Effet résiduelTraitements B Cu Fe Mn Zn B Cu Fe Mn ZnTémoin 25bc 9,1a 110a 14c 18b 25a 9,3a 118a 18a 16a

NPKMg 22c 8,9a 99a 21bc 19ab 24a 9,1a 114a 20a 16a

20 t/ha 27ab 9,0a 104a 23b 22ab 26a 8,5a 115a 16a 17a

40 t/ha 26ab 9,4a 104a 20bc 20ab 27a 9,0a 96b 17a 17a

60 t/ha 28a 8,1a 92a 33a 24a 28a 8,4a 104ab 21a 19a

20 t/ha+3/4 NPKMg 25ab 8,9a 110a 20bc 21ab 28a 9,1a 109ab 16a 19a

40 t/ha+1/2 NPKMg 27bc 8,5a 93a 16bc 21ab 28a 8,9a 97b 16a 18a

Teneurs optimales 20-55 7-30 N.D. 15-100 15-70 20-55 7-30 N.D. 15-100 15-70


Tableau 11. Effets d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur les teneursen nitrates du sol (mg/kg) au cours de la saison de croissance du maïs.

Série Nicolet Effet cumulatif Effet résiduelTraitements Juin juillet septembre Juin juillet septembreTémoin 14,9b 9,9d 5,3d 16,9b 9,1a 5,9b

NPKMg 42,4a 25,5bc 14,2cd 21,9ab 10,2a 5,3b

20 t/ha 18,5b 11,5cd 10,6cd 20,3ab 14,6a 11,2ab

40 t/ha 22,8b 14,2cd 11,2cd 14,0b 16,9a 11,7ab

60 t/ha 22,8b 21,2bcd 16,6bc 18,3b 7,4a 11,5ab

20 t/ha+3/4 NPKMg 37a 29,8ab 26,5ab 27,7a 18,0a 11,3ab

40 t/ha+1/2 NPKMg 47,3a 40,1a 30,3a 21,6ab 12,4a 17,8a

Série Baudette Effet cumulatif Effet résiduelTraitements Juin juillet septembre Juin juillet septembreTémoin 19,8c 3,9b 4,2d 24,2a 4,5b 3,8b

NPKMg 57,3abc 8,0b 8,5cd 20,6a 5,2b 4,4b

30 t/ha 34,7c 5,7b 6,8cd 22,5a 4,9b 4,8b

60 t/ha 40,7bc 10,8b 14,7bc 20,4a 5,9ab 13,0a

90 t/ha 77,3ab 25,4a 32,4a 25,0a 6,8a 8,1ab

30 t/ha+3/4 NPKMg 75,2ab 13,0b 19,5b 30,9a 5,5ab 6,7b

60 t/ha+1/2 NPKMg 88,1a 26,1a 24,1ab 27,4a 5,1b 7,5b

a-d :deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05.


Tableau 12. Effets d’apports de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur les teneursdu sol en nitrates (mg/kg) au cours de la saison de croissance du soya.

Série Nicolet Effet cumulatif Effet résiduelTraitements Juin juillet Juin juilletTémoin 12,7d 9,4a 13,5a 6,8b

NPKMg 35,1a 13,4a 11,3a 6,3b

20 t/ha 22,8bcd 11,3a 12,9a 7,2b

40 t/ha 25,7abc 13,7a 12,7a 7,6b

60 t/ha 34,0ab 15,2a 13,3a 7,1b

20 t/ha+3/4 NPKMg 29,3abc 18,1a 11,4a 7,2b

40 t/ha+1/2 NPKMg 21,5cd 13,2a 13,4a 11,5a

a-d :deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05.

Tableau 13. Effet d’apports répétés de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesteneurs en éléments minéraux dans le profil de sol de la série Baudette, cultivé enmaïs. (mg/kg).

0-20 cm N-NO3 P K Ca Mg Al Cu Fe MoTémoin 6,8c 63a 190a 1008b 99a 1224a 2,30b 275a 0,25a

NPKMg 26,6a 81a 239a 1117ab 123a 1206a 2,15b 271a 0,24a

30 t/ha 7,8bc 73a 191a 1433ab 122a 1130a 2,59ab 278a 0,21a

60 t/ha 8,6bc 81a 213a 1474a 121a 1168a 2,81ab 262a 0,24a

30 t/ha+3/4 NPKMg 19,7ab 70a 192a 1345ab 136a 1202a 3,09ab 296a 0,25a

60 t/ha+1/2 NPKMg 18,8abc 66a 197a 1260ab 137a 1183a 3,40a 267a 0,24a

20-40 cm N-NO3 P K Ca Mg Al Cu Fe MoTémoin 2,1b 21a 94a 857a 257a 1035a 2,30a 251ab 0,18a

NPKMg 6,0ab 38a 120a 836a 219a 1082a 1,85a 288a 0,20a

30 t/ha 2,5b 25a 95a 1121a 299a 983a 2,41a 220b 0,18a

60 t/ha- 2,6b 33a 109a 943a 217a 1065a 2,45a 240ab 0,21a

30 t/ha+3/4 NPKMg 8,8a 33a 121a 986a 230a 1171a 2,64a 228ab 0,25a

60 t/ha+1/2 NPKMg 7,0a 35a 102a 1042a 285a 1034a 2,50a 247ab 0,20a



Tableau 14. Effets d’apports répétés de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesteneurs en éléments minéraux et en métaux lourds dans le profil de sol de la sérieBaudette, cultivé en maïs. (mg/kg) .

0-20 cm Mn Na Zn Cd Co Cr Ni PbTémoin 12,7a 40a 3,23ab 0,21a 0,25a 0,23a 0,45a 3,67a

NPKMg 19,0a 49a 3,23ab 0,22a 0,32a 0,21a 0,48a 3,60a

30 t/ha 14,4a 53a 3,26ab 0,22a 0,29a 0,28a 0,44a 7,31a

60 t/ha 13,3a 53a 3,30a 0,22a 0,27a 0,27a 0,43a 5,43a

30 t/ha+3/4 NPKMg 17,5a 43a 2,82ab 0,23a 0,29a 0,25a 0,44a 3,99a

60 t/ha+1/2 NPKMg 19,8a 53a 2,51b 0,21a 0,31a 0,25a 0,39a 3,70a

20-40 cm Mn Na Zn Cd Co Cr Ni PbTémoin 9,09a 55a 1,79ab 0,15a 0,23a 0,33a 0,44b 2,58a

NPKMg 10,30a 56a 1,58b 0,17a 0,25a 0,34a 0,45b 2,66a

30 t/ha 17,22a 66a 1,91a 0,16a 0,35a 0,35a 0,53ab 3,00a

60 t/ha 12,98a 62a 2,01a 0,17a 0,29a 0,32a 0,50ab 3,57a

30 t/ha+3/4 NPKMg 16,40a 68a 2,08a 0,17a 0,33a 0,31a 0,49ab 3,08a

60 t/ha+1/2 NPKMg 18,73a 59a 1,98a 0,17a 0,37a 0,32a 0,57a 2,99a

a-b : deux moyennes ayant la même lettre ne sont pas significativement différentes à P = 0,05.

Tableau 15. Effets d’apports répétés de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesteneurs en éléments minéraux dans le profil de sol de la série Nicolet cultivé en maïs.(mg/kg).

0-20 cm N-NO3 P K Ca Mg Al Cu Fe MoTémoin 6,5c 135a 148a 2496a 120ab 1026a 4,43a 345a 0,53a

NPKMg 24,7bc 145a 176a 2311a 154a 1086a 5,02a 334a 0,45a

20 t/ha 11,9c 142a 147a 3114a 114b 970a 4,99a 371a 0,53a

40 t/ha 16,1c 159a 155a 2689a 117ab 1000a 5,13a 377a 0,54a

20 t/ha+3/4 NPKMg 38,2ab 142a 165a 2732a 133ab 1041a 5,81a 352a 0,56a

40 t/ha+1/2 NPKMg 47,9a 158a 188a 2579a 143ab 1051a 5,41a 349a 0,55a

20-40 cm N-NO3 P K Ca Mg Al Cu Fe MoTémoin 4,0b 79a 108a 1805a 106a 963a 6,57a 330a 0,50a

NPKMg 12,4ab 95a 110a 1829a 120a 991a 5,66a 352a 0,41a

20 t/ha 6,3b 98a 116a 2529a 93a 896a 6,43a 350a 0,49a

40 t/ha 11,4ab 99a 122a 1894a 108a 963a 6,35a 362a 0,52a

20 t/ha+3/4 NPKMg 22,3a 91a 110a 1884a 100a 933a 6,35a 343a 0,49a

40 t/ha+1/2 NPKMg 20,5a 112a 121a 1978a 100a 967a 6,42a 346a 0,50a



Tableau 16. Effets d’apports répétés de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesteneurs en éléments minéraux et en métaux lourds dans le profil de sol de la sérieNicolet cultivé en maïs. (mg/kg).

0-20 cm Mn Na Zn Cd Coa Cr Ni PbTémoin 4,73a 33a 1,07a 0,22b 0,14a 0,65a 0,54b 4,57a

NPKMg 4,19a 38a 1,10a 0,23ab 0,13a 0,65a 0,61a 4,79a

20 t/ha 5,46a 35a 1,25a 0,23ab 0,15a 0,66a 0,57ab 4,66a

40 t/ha 5,13a 28a 1,25a 0,24a 0,15a 0,67a 0,60a 4,79a

20 t/ha+3/4 NPKMg 4,89a 45a 1,30a 0,23ab 0,14a 0,68a 0,60ab 4,73a

40 t/ha+1/2 NPKMg 5,03a 34a 1,27a 0,22ab 0,13a 0,67a 0,61a 4,66a

20-40 cm Mn Na Zn Cd Co Cr Ni PbTémoin 3,01a 27b 1,37a 0,19a 0,14ab 0,73a 0,57a 3,88a

NPKMg 2,89a 40ab 1,31a 0,20a 0,14ab 0,74a 0,66a 4,09a

20 t/ha 4,30a 27b 1,54a 0,20a 0,15a 0,70a 0,60a 4,08a

40 t/ha 3,26a 29b 1,48a 0,20a 0,15ab 0,74a 0,61a 4,11a

20 t/ha+3/4 NPKMg 3,48a 49a 1,37a 0,19a 0,14ab 0,75a 0,57a 3,91a

40 t/ha+1/2 NPKMg 3,29a 28b 1,38a 0,20a 0,12b 0,71a 0,61a 4,19a


Tableau 17. Effets d’apports répétés de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesteneurs en éléments minéraux dans le profil de sol de la série Nicolet cultivé en soya.(mg/kg).

0-20 cm N-NO3 P K Ca Mg Al Cu Fe MoTémoin 7,4a 124a 154b 2485a 128a 1025a 5,03a 328ab 0,58a

NPKMg 5,7a 138a 184a 2396a 135a 1046a 5,98a 334ab 0,57a

20 t/ha 7,0a 115a 146b 2270a 123a 968a 5,63a 334ab 0,55a

40 t/ha 9,2a 110a 144b 2366a 131a 984a 4,76a 327ab 0,54a

20 t/ha+3/4 NPKMg 7,2a 129a 160ab 2294a 141a 1021a 4,49a 321b 0,55aa

40 t/ha+1/2 NPKMg 6,6a 117a 152b 2114a 146a 993a 5,68a 347a 0,55a

20-40 cm N-NO3 P K Ca Mg Al Cu Fe MoTémoin 3,6a 49a 73a 1372a 106a 845a 5,56ab 338a 0,48a

NPKMg 3,5a 53a 77a 1415a 91a 918a 6,87a 331a 0,51a

20 t/ha 4,9a 55a 81a 1429a 106a 840a 4,13b 340a 0,48a

40 t/ha 4,5a 44a 71a 1637a 125a 887a 5,21ab 343a 0,50a

20 t/ha+3/4 NPKMg 3,5a 50a 66a 1324a 96a 852a 4,31b 327a 0,47a

40 t/ha+1/2 NPKMg 3,8a 54a 71a 1329a 105a 829a 5,71ab 343a 0,48a



Tableau 18. Effets d’apports répétés de boues mixtes de papetières et d’engrais minéraux sur lesteneurs en éléments minéraux et en métaux lourds dans le profil de sol de la sérieNicolet cultivé en soya. (mg/kg).

0-20 cm Mn Na Zn Cd Co Cr Ni PbTémoin 4,47a 30a 1,24a 0,21a 0,15a 0,56ab 0,58a 4,40a

NPKMg 4,26a 29a 1,40a 0,21a 0,14a 0,58a 0,60a 4,48a

20 t/ha 5,09a 29a 1,97a 0,20ab 0,17a 0,52ab 0,60a 4,00ab

40 t/ha 4,70a 38a 1,31a 0,19b 0,15a 0,50b 0,55a 3,86b

20 t/ha+3/4 NPKMg 4,66a 34a 1,21a 0,19b 0,14a 0,52ab 0,54a 4,07ab

40 t/ha+1/2 NPKMg 4,91a 31a 1,80a 0,20ab 0,16a 0,51ab 0,61a 4,00ab

20-40 cm Mn Na Zn Cd Co Cr Ni PbTémoin 2,11a 31a 1,49a 0,16a 0,15a 0,63a 0,60a 3,29ab

NPKMg 1,60a 30a 1,64a 0,19a 0,13a 0,64a 0,58a 3,57a

20 t/ha 2,54a 27a 1,24a 0,16a 0,15a 0,54a 0,60a 3,17ab

40 t/ha 2,30a 33a 1,42a 0,17a 0,15a 0,57a 0,56a 3,25ab

20 t/ha+3/4 NPKMg 2,07a 27a 1,33a 0,16a 0,13a 0,58a 0,52a 3,02b

40 t/ha+1/2 NPKMg 2,46a 30a 2,04a 0,17a 0,15a 0,58a 0,58a 3,30ab



Valeur agronomique des biosolides de papetières :effets sur les rendements du maïs-grain et de l’orge et sur

les propriétés des sols.

- 2000 -


Valeur agronomique des biosolides de papetières :effets sur les rendements du maïs-grain et de l’orge, et sur les

propriétés des sols.

- Résumé -

Le programme environnemental des industries papetières entrepris depuis 1996 génère

d’importantes quantités de boues mixtes de papetières (biosolides) qui constituent une importante

source de fertilisant et d’ amendement organique. Afin de préciser leur valeur agronomique, une

étude de 3 ans (1997-1999) a été effectuée sur les cultures de maïs-grain, soya et orge dans les

régions de Nicolet et Trois-Rivières. Les traitements, établis sur deux types de sols, étaient le

témoin sans engrais ni biosolides, la fertilisation minérale complète (NPKMg), trois doses de

biosolides (20, 40 et 60 t/ha sur la série Nicolet ainsi que 30, 60 et 90 t/ha sur la série Baudette) et

deux traitements combinant les biosolides de papetières (20 et 40 t/ha ainsi que 30 et 60 t/ha) et

les engrais minéraux (NPKMg) en doses ajustées selon les doses croissantes, respectivement à 75

et 50% de la fertilisation minérale complète. Les résultats obtenus en 1999 montrent que les

biosolides de papetières appliqués seuls annuellement depuis 1997 ont permis d’obtenir des

rendements élevés de maïs-grain et d’orge, équivalents à la fertilisation minérale complète. De

façon générale, les rendements de maïs-grain et d’orge ont augmenté proportionnellement aux

doses de biosolides appliquées. Toutefois, les rendements maximums, supérieurs à la fertilisation

minérale complète, étaient obtenus lorsque les biosolides de papetières étaient complétés par une

fertilisation minérale réduite de 50% et 75%. Ces importantes augmentations de rendements sont

dus à la valeur fertilisante élevée des biosolides, mais également à leurs effets sur l’amélioration

des propriétés des sols. En effet, les coefficients d'efficacité de l'azote en 1999 étaient élevés,

variant respectivement entre 27 et 45% pour la culture de maïs-grain et entre 13 et 27% pour la

culture d’orge, selon les doses appliquées et les types de sol. Par ailleurs, les apports de biosolides

ont amélioré les propriétés physiques et biologiques, bien que ces effets aient été variables d’un

type de sol à l’autre. En effet, les applications de biosolides de papetières ont augmenté de façon

significative la proportion d’agrégats supérieurs à 5 mm et les agrégats stables à l’eau (DMP)

seulement dans la série Nicolet, tandis que les effets sur les activités de la phosphatase alcaline et

de l’uréase et sur le potentiel de minéralisation ont été plus importants sur la série Baudette. Dans

les deux types de sol, les apports annuels de biosolides de papetières pendant trois ans ont

significativement augmenté les niveaux de matière organique d’environ 30% pour les doses situées

entre 40 et 90 t/ha, comparativement au témoin et au traitement avec engrais minéral. Il ressort

que les niveaux élevés des rendements des cultures étudiées ne sont pas uniquement attribuables à


l’efficacité élevée des éléments nutritifs apportés par les biosolides de papetières, mais également

à leur action bénéfique sur les propriétés du sol. Au niveau environnemental, les apports répétés de

biosolides de papetières (20 à 60 t/ha et 30 à 90 t/ha) n'ont pas conduit à l'enrichissement des sols

en nitrates, phosphore, métaux lourds ou en microorganismes pathogènes (E.coli, coliformes). Les

biosolides de papetières constituent ainsi une intéressante source comme fertilisant et

amendement organique des sols dans une agriculture durable.


- Problématique -

Il existe une préoccupation constante pour le maintien d'une agriculture durable faisant intervenir la

conservation des ressources sol et eau, la productivité, la rentabilité des entreprises agricoles et

l'amélioration de l'environnement. Cependant, le maintien d’une production élevée ne doit pas se

faire au détriment de la qualité des récoltes et de la santé des sols. Depuis les dernières années, de

bonnes pratiques agricoles sont proposées, notamment une meilleure valorisation agricole des

engrais et des fumiers grâce aux plans de fertilisation intégrée actuellement en vigueur au Québec.

L'agriculture a également opté pour le travail réduit des sols ainsi que pour de meilleures rotations,

comme par exemple le maïs-grain-céréales ou la pomme de terre-céréales avec paille enfouie, en

substitution aux monocultures de maïs ou de pommes de terre, telles que pratiquées dans un passé

encore récent.

Toutefois, malgré ces bonnes pratiques agricoles, il n'est pas facile de restaurer rapidement ou de

maintenir la fertilité et la qualité des sols, caractérisées par une quantité suffisante de matière

organique de qualité, une structure stable et une activité biologique et enzymatique élevée. C’est

pourquoi l’ utilisation d’amendements organiques tels les biosolides de papetières est en nette

progression afin de maintenir une bonne qualité des sols, surtout dans les régions déficientes en

fumier.

Les biosolides de papetières (boues mixtes) présentent généralement des rapports C/N moins

élevés (15-28) ; ils sont riches en éléments nutritifs et peuvent être directement valorisés sans

créer de nuisance à la croissance et à la production des cultures. Au contraire, l'application de

biosolides de papetières permet de fournir aux cultures des éléments nutritifs majeurs et mineurs

rapidement disponibles. Appliqués à l’état frais, les biosolides peuvent également restaurer

rapidement ou maintenir la qualité et la fertilité des sols, comparativement aux composts. En effet,

les biosolides de papetières frais, à la fois riches en éléments nutritifs, en carbone organique

minéralisable, en cellulose, en hémicellulose et en lignine, peuvent stimuler intensément la

microflore et la microfaune des sols et par conséquent stimuler les activités spécifiques de ces

dernières sur la structuration des sols, la minéralisation et la formation d’humus.

Au cours de cette recherche de trois ans (1997-1999) établie sur deux types de sol, nous avons

principalement étudié l'efficacité des éléments nutritifs provenant des biosolides de papetières et

mesuré leurs effets sur les rendements du maïs-grain, du soya et de l’orge, ainsi que sur les

propriétés physiques, chimiques et biologiques reliées à la fertilité et à la qualité des sols.


- Hypothèses et objectifs de recherche -

Hypothèse principale

L’apport de biosolides de papetières maintient et/ou améliore constamment les rendements, la

qualité commerciale des récoltes et la disponibilité des éléments nutritifs principalement grâce aux

teneurs élevées en azote, phosphore, calcium et magnésium et en éléments mineurs (action

directe), ainsi que grâce à l’amélioration rapide des propriétés physiques, chimiques et biologiques

des sols (action indirecte)

Objectifs de la recherche

Ce projet de recherche vise à déterminer les effets de l’application de biosolides de papetières sur

les rendements, la qualité des récoltes, sur la disponibilité des éléments nutritifs et sur les

propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol. Cette étude vise également à évaluer la

valeur fertilisante de cet amendement en déterminant la dose optimale à appliquer pour chacun des

deux sols à l’étude soit :

• un loam limono-argileux (20, 40 ou 60 t/ha) et,

• un loam limoneux (30, 60 ou 90 t/ha).

De plus, l’étude tend à évaluer l’effet d’applications annuelles de biosolides de papetières en

comparaison à des applications bisannuelles, afin de déterminer la fréquence idéale d’application

pour un développement maximal des cultures. Finalement, ce projet vise à ajuster les doses

d’engrais minéraux ajoutés aux biosolides de papetières afin d’établir des recommandations

adéquates pour un plan de fertilisation qui assure les rendements élevés, tout en diminuant

l’enrichissement et les pertes d’éléments nutritifs dans l’environnment.



Cette étude a été effectuée de 1997 à 1999 sur deux rotations de cultures :

• Maïs-Maïs-Maïs

• Soya-Soya-Orge.

Ces deux rotations incluaient des productions fort importantes au Québec tant sur le plan des

superficies de cultures que sur le plan économique. Étant donné que les propriétés du sol peuvent

influencer la valorisation optimale des éléments nutritifs en provenance des biosolides de

papetières, l’expérience s’est déroulée sur deux types de sol différents au niveau textural. Pour le

maïs-grain, l’expérience a été établie sur un loam limono-argileux de la série Nicolet situé sur la

ferme Proulx à Saint-Jean-Baptiste-de-Nicolet ainsi que sur un loam limoneux de la série Baudette

situé sur la ferme Mylamy à Yamachiche. Pour le soya et l’orge, l’essai a été uniquement établi sur

le loam limono-argileux de la Série Nicolet. L’ensemble des propriétés physiques et chimiques de

ces deux sols sont présentés au tableau 1.

Tableau 1 : Propriétés physiques et chimiques initiales des deux séries de sol à l'étude (0-20 cm).

Série Ferme Texture pH M.O. N P K Ca Mg------------(%)------------ ---------------------------------(kg/ha)---------------------------------

Nicolet ProulxLoam

limono-argileux

6,8 3,8 0,21 277 294 2978 259

Baudette Mylamy Loamlimoneux

6,5 4,3 0,19 208 336 2549 409

Cultures de maïs-grain, de soya et d’orge

Les dispositifs expérimentaux utilisés au cours de ces trois années d’étude comprenaient pour

l’ensemble des cultures sept traitements répétés 3 fois et incluaient :

• Un témoin sans engrais ni biosolides

• Une fertilisation minérale complète (NPKMg)

• Trois doses croissantes de biosolides de papetières : 20, 40 et 60 t/ha pour le loam limono-

argileux et 30, 60 et 90 t/ha pour le loam limoneux.

• Une combinaison des biosolides de papetières (20 et 40 t/ha ou 30 et 60 t/ha) et des engrais

minéraux (NPKMg) en doses réduites à 75% et 50 % de la fertilisation complète NPKMg, selon

les quantités croissantes de biosolides apportées.


Pour le maïs, les doses d’engrais apportés étaient de 180kg N, 100 P2O5 et 120 kg K2O /ha en 1997

et de 180 kg N, 80 kg P2O5 et 100 kg K2O/ha en 1998 et 1999. Pour le soya, les doses de phosphore

et de potassium s’élevaient à 0 kg N, 50 kg P2O5 et 60 kg K2O/ha. Enfin, les quantités d’engrais

pour l’orge étaient de 60 kg N, 0 kg P2O5 et 0 kg K2O/ha.

En deuxième et troisième année du projet (1998, 1999), les parcelles principales (5 x 25 m) ont

été subdivisées en deux parties égales (5 x 12,5 m). Pour la culture de maïs, les traitements ci-haut

décrits ont été appliqués dans la première moitié des parcelles (volet A), afin d'évaluer les effets

des applications répétées annuellement sur les rendements et la qualité de la récolte et du sol ( voir

tableaux 4 et 5). L'autre moitié des parcelles (volet B) n'a pas reçu d'apport de biosolides en 1998

mais, seulement en 1997 et 1999. Dans la rotation soya-céréales, les biosolides de papetières ont

été apportés en 1997 et 1998 pour le volet A et seulement en 1997 pour le volet B, afin d’évaluer

les arrières-effets de ces résidus organiques sur les rendements des cultures et les propriétés du

sol (voir tableau 6).

Étant donné que l’efficacité des éléments nutritifs des biosolides peut varier en fonction des

conditions climatiques, des parcelles sans engrais azoté avaient été prévues à cette fin dans le

dispositif expérimental. Ainsi des applications de biosolides y ont été effectuées au printemps 1999

afin de mesurer leurs coefficients d’efficacité en azote en cultures de maïs et d’orge, en cette saison

climatique.


- Résultats -

Composition physique et chimique des biosolides de papetières

Les résultats de l’analyse des biosolides de papetières incorporés au printemps 1999 sont présentés

dans le tableau 2. Les biosolides étudiés présentaient des pH allant de légèrement acides à presque

neutres ce qui suggérait une influence favorable sur le développement et la croissance de la

microflore et des cultures. Ils étaient riches en matière organique dévoilant des valeurs très

élevées en comparaison à des échantillons de lisier et de fumier. Pour améliorer rapidement la

fertilité et la qualité des sols dans une agriculture durable, il est nécessaire d'apporter une quantité

importante de matière organique fraîche au sol. Effectivement, en apportant du carbone

minéralisable, on assiste à la prolifération de la microflore et de la microfaune dans les sols et par

conséquent à la stimulation de l'activité biologique et enzymatique qui est reliée à la fertilité et la

qualité des sols. Les teneurs en azote total des biosolides de papetières variaient entre 1,99 et

3,40%.

Les rapports C/N déterminent la vitesse de minéralisation des amendements organiques et la

disponibilité de l'azote aux cultures. Les rapports C/N des biosolides étudiés, variant entre 15 et 22,

étaient tous inférieurs à 30, ce qui indiquait une matière résiduelle fertilisante (MRF) ne créant

aucun déséquilibre azoté lors de sa minéralisation primaire dans le sol. De plus, nous avons observé

qu’il existait une relation étroite entre les teneurs en azote total des biosolides et leurs rapports C/N

(voir tableau 2), les plus faibles rapports C/N présentant des teneurs plus élevées d’azote total. Il

ressort que les coefficients d'efficacité de l'azote en première année peuvent varier principalement

en fonction des rapports C/N.

Tableau 2 : Composition physique et chimique des biosolides de papetières à l'étude.

Biosolides Ferme pH M.S. M.O. C N C/N N-NH4 N-NO3 P--------------------------- (%)---------------------------- ---------------(mg/kg) ----------------

Laurentide Proulx 6,40 26,4 58,1 33,7 2,67 19 2114 0,46 3447Belgo Proulx 6,85 40 77,0 44,7 1,99 22 1966 1,53 6036Wayagamack Mylamy 5,92 28,9 87,2 50,6 3,40 15 782 0,29 5203

K Ca Mg B Cu Fe Mn Zn Na--------------------------- ---------------------------------------------- (mg/kg) ------------------------------------------------------------------------

Laurentide Proulx 1203 4846 827 13,1 14,5 4611 137,2 77,4 614,7Belgo Proulx 1987 29678 1427 34,6 104,8 1153 296,8 81,7 762,7Wayagamack Mylamy 1925 6230 1353 5,3 27,6 1878 306,8 82,6 1116,2


Les biosolides de papetières contenaient également des quantités importantes en phosphore mais,

plus faibles en potassium. Ils présentaient de fortes concentrations de calcium et de magnésium et

des quantités importantes d’éléments mineurs. Ainsi, à l’exception du potassium, le statut nutritif

des biosolides était très équilibré, étant comparable à celui du fumier de bovins. C'est pourquoi les

biosolides de papetières peuvent être utilisés à la fois comme fumure minérale (éléments majeurs

et mineurs) et comme amendement organique de sol (carbone).

Les contenus des résidus organiques en cellulose, hémicellulose et lignine déterminent leur vitesse

de décomposition et d'humification dans le sol. De même, leur composition biochimique peut

déterminer leur vitesse d’action sur les propriétés physico-chimiques et biologiques des sols. Les

teneurs élevées en cellulose et hémicellulose indiquent généralement une décomposition rapide

mais une faible accumulation d'humus dans le sol. Les biosolides de papetières possèdent des

caractéristiques intermédiaires; une fraction non négligeable (cellulose et hémicellulose) pouvant se

décomposer facilement et agissant ainsi sur la microflore et la structuration du sol et, parallèlement,

un contenu important en lignine confirmant leur potentiel à enrichir les sols en humus (Tableau 3).

Tableau 3 : Composition biochimique des boues de papetières.

Résidus organiques C/N Cellulose (%) Hémicellulose Lignine

Biosolides de papetières 24,6 25,0 38,4 36,6


Rendements et qualité des récoltes du maïs-grain .

Loam limono-argileux

Les résultats des rendements en maïs-grain cultivé sur le loam limono-argileux de la série Nicolet

sont présentés au tableau 4 et à la figure 1. Des applications annuelles de biosolides de papetières

seuls (40 et 60 t /ha) pendant 3 ans ont augmenté de façon significative les rendements en maïs-

grain (Figure 1) , comparativement au témoin. Toutefois, l’application de biosolides de papetières

complétées par des formulations ajustées d’engrais minéraux (20 t/ha + ¾ NPKMg et 40 t/ha + ½

NPKMg) a favorisé les rendements les plus élevés de maïs-grain. Ces niveaux de rendement étaient

comparables à la production obtenue avec la fertilisation minérale complète (NPKMg). Concernant

la fréquence d’application

de biosolides, les

rendements ont été

légèrement supérieurs

lorsque les biosolides de

papetières ont été

appliqués annuellement

(Tableau 4, A)

comparativement aux

applications bisannuelles

(Tableau 4, B). De façon

générale, les rendements

en maïs-grain ont

augmenté

proportionnellement aux doses de biosolides apportées. Les applications d’engrais minéral (NPKMg)

et de biosolides de papetières n’ont pas significativement maintenu le poids spécifique des grains de

maïs par rapport au témoin sans engrais minéraux ni amendement organique (Tableau 4).

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

Témoin NPKMg 20 t/ha 40 t/ha 60 t/ha 20 t/ha + 75%NPKMg

40 t/ha + 50%NPKMg

Traitements

Ren

dem

ents

(kg/

ha)

Apport annuel

Apport bisannuel

Figure 1. Effet d’apport de biosolides de papetières et d’engrais minéraux sur lesrendements en grains de maïs cultivé sur un loam limono-argileux.


Tableau 4 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les rendementsen grains de maïs cultivé sur un loam limono-argileux (1999).

Traitements Rendements Poids spécifiqueA B A B

(kg/ha) (kg/hl)Témoin 3938 c 3896 c 73,6 a 73,6 aNPKMg* 8067 a 8608 a 73,1 a 74,5 a20 t/ha 6005 b 5641 bc 73,5 a 73,4 a40t/ha 7432 ab 6868 ab 73,8 a 74,3 a60 t/ha 7857 a 7091 ab 72,9 a 73,5 a20 t/ha + 3/4NPKMg

8600 a 8446 a 74,4 a 74,7 a

40 t/ha + 1/2NPKMg

8305 a 7934 a 74,7 a 74,6 a

PPDS 1753,3 1920,1 2,0708 2,7926

* : NPKMG: 180 kg N, 80kgP2O5 et 100 kg K2O /ha

A : Application annuelle de biosolides en 1997, 1998 et 1999.

B : Application bisannuelle de biosolides en 1997 et 1999.

Loam limoneux

Les résultats des rendements

en maïs-grain cultivé sur le

loam limoneux de la série

Baudette sont présentés au

tableau 5 et à la figure 2.

Attention ! l’ordre dans la

figure a été inversé .» La

couleur jaune représente les

rendements avec les apports

annuels et la couleur orange

les productions sous apports

bisannuels. Des apports

annuels ou bisannuels de

biosolides de papetières

seules à raison de 30 à 90 t/ha ont permis d’obtenir des gains d’environ une tonne, en comparaison

avec la fertilisation minérale complète. Les applications annuelles de 30 et 60 t/ha de biosolides de

papetières complétées avec des quantités réduites d’engrais minéral ont permis des augmentations

élevées de rendement en grains de maïs, égales et parfois supérieures à la fertilisation minérale

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

Témoin NPKMg 30 t/ha 60 t/ha 90 t/ha 30 t/ha +75%

NPKMg

60 t/ha +50%

NPKMgTraitements

Ren

dem

ents

(kg/

ha)

Apport annuelApport bisannuel

Figure 2. Effet d’apport de biosolides de papetières et d’engrais minéraux sur lesrendements en grains de maïs cultivé sur un loam limoneux. ( attention :


complète (Figure 2). Dans ce sol, les augmentations de rendements en maïs n’étaient pas

proportionnelles aux doses de biosolides apportées. De plus, les rendements ont été augmentés de

façon significative peu importe la fréquence d’application (Figures 2). Ces résultats démontrent une

importante réponse du maïs aux applications de biosolides dans ce type de sol.

Tableau 5 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les rendements engrains de maïs cultivé sur un loam limoneux (1999)

Traitements Rendements Poids spécifiqueA B A B

(kg/ha) (kg/hl)Témoin 4932c 4904b 67,4b 67,7abcNPKMg 7928ab 7686a 67,2b 68,2ab30 t/ha 9046ab 7789a 65,8bc 66,4abc60t/ha 9447a 8631a 70,0a 68,3ab90 t/ha 8782ab 8768a 69,8a 68,4a30 t/ha + 3/4NPKMg

7102b 7804a 64,9c 65,7c

60 t/ha + 1/2NPKMg

8525ab 8750a 66,5bc 66,1bc

PPDS 2017,2 1444,6 1,7765 2,2943

NPKMg* : 180 kg N, 80 kg P2O5 et 100 kg K2O/ha.

A : Application annuelle de biosolides en 1997, 1998 et 1999.B : Application bisannuelle de biosolides en 1997 et 1999.

Rendements de l’orge

Loam limono-argileux

Dans le cadre de l’assolement

soya-soya-orge, les arrières-

effets ont été étudiés sur la

culture de l’orge en 1999,

puisque les derniers apports

de biosolides ont été effectués

au printemps 1998 pour le

volet A et au printemps 1997

pour le volet B. De façon

générale, l’apport de

biosolides a significativement

augmenté les rendements

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Témoin NPKMg 20 t/ha 40 t/ha 60 t/ha 20 t/ha + 75%NPKMg

40 t/ha + 50%NPKMg

Traitements

Ren

dmee

nts

(kg/

ha)

Apport annuelApport bisannuel

Figure 3. Effet d’apport de biosolides de papetières et d’engrais minéraux sur lesrendements en grains d’orge cultivé sur un loam limono-argileux(1999).


d’orge. Les rendements les plus élevés ont été obtenus pour les doses de 40 et 60 t/ha avec ou

sans complément d’engrais minéral. Les augmentations de rendements en grains étaient

proportionnelles aux doses de biosolides apportées. Avec les doses de 40 et 60 t /ha de biosolides,

nous avons observé des gains de rendements situés entre 300 et 600 kg /ha, comparativement à la

fertilisation minérale complète. (Tableau 6; Figure 3) On remarque donc un effet résiduel significatif

de l’application de ces résidus papetiers sur les rendements de céréales. Cependant l’application de

biosolides en 1997 et 1998 a permis l’obtention de rendements plus élevés d’orge en 1999,

comparativement à une seule application en 1997.

Tableau 6 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les rendementsen grains d'orge cultivé sur un loam limono-argileux (1999).

Traitements RendementsA B

(kg/ha)Témoin 1989 c 1832 bNPKMg* 2435 ab 2413 ab20 t/ha 2309 bc 2423 ab40t/ha 2783 ab 2405 ab60 t/ha 3008 ab 2697 ab20 t/ha + 3/4 NPKMg 2790 ab 3018 a40 t/ha + 1/2 NPKMg 3132 a 2749 abPPDS 537,9 974,95

* : NPKMg : 60 kg N, 0 kg P2O5 et 0 kg K2O/ha

A : Application annuelle de biosolides en 1997 et 1998.B : Application unique de biosolides en 1997.

Prélèvements en éléments nutritifs (maïs-grain et orge)

Les apports d’engrais minéraux et de biosolides seuls ou complétés d’engrais minéraux ont

significativement augmenté les prélèvements en éléments majeurs et mineurs du maïs-grain et de

l’orge (Tableaux 17,18 et 19 en annexe). Les résultats indiquent que de façon générale, les

prélèvements en éléments majeurs et en oligoéléments ont été proportionnels aux rendements

obtenus pour chacune des cultures. De plus, on note que dans l’ensemble des éléments étudiés,

leur prélèvement a évolué de façon proportionnelle suivant les doses de résidus papetiers apportés

et ce, indépendamment de la fréquence d’application. Il ressort que les apports de biosolides de

papetières ont significativement amélioré la disponibilité et l’absorption des éléments nutritifs

majeurs et mineurs, ce qui démontre que ceux-ci augmentent la fertilité potentielle des sols et, par

conséquent, les rendements et la qualité des récoltes. Ainsi, tout comme les fumiers, les biosolides

enrichissent les sols également en éléments mineurs (oligoéléments), ce qui constitue un facteur


important de la fertilité des sols au Québec puisqu’une majorité de ces derniers sont de plus en plus

déficients en ces éléments essentiels pour la croissance des cultures.

Coefficients d'efficacité d'azote (maïs-grain et orge)

Afin de calculer les coefficients d’efficacité d’azote, les quantités de matière sèche totale produite

par hectare pour le maïs-grain et l’orge (tiges et épis), ainsi que les prélèvements en azote par ces

récoltes ont été déterminés. Le calcul des coefficients d’utilisation et d’efficacité d’azote a permis de

déterminer les quantités d’azote provenant des biosolides de papetières prélevées et utilisées par

les cultures à l’étude. Le coefficient d’utilisation d’azote est calculé d’après la différence entre les

prélèvements en azote des traitements (engrais ou biosolides) et les prélèvements en azote total du

traitement témoin, cette différence étant par la suite divisée par l’apport total en azote provenant

du traitement à l’étude. Par la suite, le coefficient d’efficacité d’azote est déterminé selon le rapport

entre le coefficient d’utilisation d’azote du biosolide à l’étude et le coefficient d’utilisation d’azote de

l’engrais minéral. Les résultats de ces calculs sont présentés aux tableaux 7, 8 et 9.

Pour la culture de maïs, les coefficients d’utilisation de l'azote des biosolides variaient entre 32 et

48% pour l'engrais minéral azoté et se situaient entre 10 et 21,5% selon les doses de biosolides de

papetières appliquées et les types de sol. Pour la culture d’orge, les coefficients d'utilisation d’azote

étaient de 21% pour l’engrais minéral azoté et variaient de 3 à 6%, selon les doses de biosolides.

Comme dans le cas des engrais, les coefficients d’utilisation et d’efficacité de l'azote ont diminué

avec les doses de biosolides ou les quantités d'azote total apportées au sol.

Les coefficients d’efficacité d’azote des biosolides de papetières dans la culture de maïs ont varié

selon les doses et les types de sol de 31 à 36% et de 27 à 45%, respectivement dans le loam

limono-argileux de la série Nicolet et le loam limoneux de la série Baudette. Les coefficients

d’efficacité d’azote variaient de 13 à 27% pour la culture d’orge, selon les doses de biosolides.

Cette étude a montré que les coefficients d'efficacité en azote des biosolides de papetières étaient

similaires à ceux des fumiers solides de bovin. Toutefois, l’intégration des coefficients d’efficacité

n’est pas une simple opération mathématique, mais doit tenir compte de plusieurs facteurs. En

effet, les coefficients d’efficacité d’azote dépendent de la nature des biosolides appliqués (rapport

C/N) et des doses apportées, les coefficients diminuant donc proportionnellement avec les doses

croissantes de biosolides. Les valeurs des coefficients d’efficacité d’azote dépendent également des

conditions de champ (précédent cultural, culture envisagée) et des propriétés des sols, notamment


la structure, la densité (ou compactage) qui déterminent le régime d’air, de l’eau et de la

température dans le sol. Ces paramètres influencent l’activité des microorganismes du sol

responsables respectivement de la minéralisation et de la libération des éléments nutritifs, ainsi que

de la croissance optimale et l’absorption maximale des nutriments par les cultures. Les coefficients

d’utilisation et d’efficacité d’azote dépendent également des cultures, étant plus élevés pour le maïs

qui est une culture plus exigeante en azote, en plus d’avoir une plus longue période d’absorption,

comparativement aux céréales.

Tableau 7 : Coefficients d'utilisation et d'efficacité de l'azote des biosolides de papetières àpartir des prélèvements en azote du maïs-grain cultivé sur un loam limono-argileux.

Traitements Apports d'N Rendements en Prélèvements en N Coefficient Coefficient(kg/ha) matière sèche (kg/ha) d'utilisation d'efficacité

(kg m.s./ha) (%) (%)

Témoin --- 7933c 62,7 c --- ---NPKMg 180 12506 a 121,1 a 32,4 ---20 t/ha* 196,5 9518 ab 85,6b 11,6 3640 t/ha 393,0 10233 ab 105,3 ab 10,8 3360 t/ha 589,5 12426 a 122,1 a 10,0 31PPDS --- 2109,7 25,3

* : Les trois doses de biosolides ont été appliquées pour la première fois en 1999 et provenaient de l'usineWayagamack.

* : Analyse du biosolide : MS = 28,9%; %N = 3,40%

Tableau 8 : Coefficients d'utilisation et d'efficacité de l'azote des biosolides de papetières àpartir des prélèvements en azote du maïs-grain cultivé sur un loam limoneux.


(kg m.s./ha) (%) (%)

Témoin --- 11306 b 104,4 b --- ---NPKMg 180 15765 a 191,0 a 48,1 ---30 t/ha* 211,5 14540 ab 149,8 ab 21,5 4560 t/ha 423,0 16142 a 185,0 a 19,0 3990 t/ha 634,5 17136 a 188,0 a 13,0 27PPDS --- 3555,4 63,019

* : Les trois doses de biosolides ont été appliquées pour la première fois en 1999 et provenaient de l'usineLaurentides.

* : Analyse du biosolide : MS = 26,4%; %N = 2,67%


Tableau 9 : Coefficients d'utilisation et d'efficacité de l'azote des biosolides de papetières àpartir des prélèvements en azote de l'orge cultivé sur un loam limono-argileux.


(kg m.s./ha) (%) (%)

Témoin --- 1741 a 34,8 a --- ---NPKMg 60 2118 a 47,3 a 20,8 ---20 t/ha* 159,2 2270 a 44,0 a 5,7 2740 t/ha 318,4 2237 a 47,9 a 4,1 2060 t/ha 477,6 2289 a 47,9 a 2,7 13PPDS --- 868,29 15,052

* : Les trois doses de biosolides ont été appliquées pour la première fois en 1999 et provenaient de l'usine Belgo.* : Analyse du biosolide : MS = 40%; %N = 1,99%


- Qualité du sol -

Effets des biosolides de papetières sur les activités biologiques et enzymatiques du sol.

Les résultats obtenus pour ces paramètres sont présentés dans les tableaux 10, 11 et 12.

Phosphatase

La phosphatase acide est une enzyme associée aux fonctions métaboliques des microorganismes

et à la minéralisation et la disponibilité du phosphore. Cette enzyme est retrouvée dans les

amendements organiques et les résidus de culture au niveau des cellules végétales. Contrairement

aux premières années d’applications de biosolides (1997,1998), l’activité de la phosphatase acide

n’a pas été augmentée de façon significative en 1999 par des apports de ces amendements

organiques ou d’engrais minéral, comparativement au témoin.

La phosphatase alcaline est une enzyme principalement intra-cellulaire retrouvée au niveau des

cellules microbiennes. En 1999, l’apport de biosolides de papetières a permis des augmentations

importantes de l’activité de cette enzyme, mais de façon significative seulement dans le loam

limoneux de la série Baudette. Par ailleurs, l’activité de la phosphatase était plus élevée dans les

sols ayant reçu des apports annuels de biosolides comparativement aux applications bisannuelles.

Les augmentations les plus élevées de l’activité de cette enzyme étaient observées lorsque les

biosolides étaient apportées à raison de 60 et 90 t/ha. Par ailleurs, deux applications précédentes

en 1997 et 1998 n’ont pas significativement augmenté les activités de la phosphatase dans le sol en

1999, dans la rotation soya-soya-orge (Tableau 12)

Uréase

L’uréase est une enzyme impliquée dans les réactions se produisant lors du processus de

minéralisation de l’azote. De façon générale, l’activité de l’uréase a été augmentée de façon

importante par des apports annuels de biosolides de papetières dans les deux types de sol étudiés

ainsi que dans les deux systèmes de culture (Tableaux 10, 11 et 12). De plus, les applications de

biosolides de papetières ont augmenté de façon plus importante l’activité de l’uréase en

comparaison avec les apports de fumure minérale. Ces résultats indiquent que l’apport de biosolides

de papetières stimule les microorganismes ammonificateurs et nitrificateurs responsables de la

minéralisation de l’azote.


Pouvoir de minéralisation

Pour l’ensemble des cultures et des types de sol, la minéralisation de l’azote du sol a été accrue

particulièrement par des apports annuels des biosolides en comparaison avec les applications

bisannuelles. Il ressort que les apports de biosolides ont permis une minéralisation de l’azote

accrue dans les sols par une activation des microorganismes présents et, par conséquent, des

quantités importantes de nitrates étaient alors disponibles aux cultures. Ce phénomène a entraîné

des prélèvements plus élevés de l’azote par les plantes ce qui a favorisé des augmentations de

rendements.

Tableau 10 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les activités enzymatiques et lepouvoir de minéralisation d'un loam limono-argileux sous précédent de maïs-maïs-maïs (0-20 cm).

Traitements Phosphatase acide Phosphatase alcaline Uréase Pouvoir de minéralisationA B A B A B A B

(ug P.N.P./g) (ug N-NH4/g) (mg N-NO3/kg)Témoin 267,00 a 272,33 a 245,80 ab 237,03 a 36,94 c 47,16 a 14,28 c 13,98 aNPKMg 286,50 a 284,00 a 208,70 b 215,97 a 43,30 bc 41,28 a 32,47 bc 15,28 a20 t/ha 246,07 a 247,80 a 238,57 ab 239,30 a 43,96 abc 38,32 a 16,27 c 19,32 a40 t/ha 258,97 a 259,00 a 264,27 a 254,63 a 49,50 ab 43,29 a 21,89 bc 21,58 a60 t/ha 285,53 a 278,13 a 250,80 ab 254,37 a 56,14 a 52,85 a 29,48 bc 11,88 a20 t/ha +3/4 NPKMg

272,63 a 245,43 a 240,33 ab 254,47 a 52,39 ab 47,22 a 39,19 ab 24,92 a

40 t/ha +1/2 NPKMg

290,40 a 244,40 a 243,77 ab 238,37 a 54,75 ab 47,73 a 52,02 a 18,89 a

PPDS 50,632 56,536 46,458 64,124 12,206 17,16 18,573 16,122


Tableau 11 : Effet d'apport de biosolides et d'engrais minéraux sur l'activité enzymatique et le pouvoir deminéralisation d'un loam limoneux sous précédent de maïs-maïs-maïs (0-20 cm)


(ug P.N.P./g) (ug N-NH4/g) (mg N-NO3/kg)Témoin 317,93c 344,37a 181,00ab 135,53c 41,83c 53,47ab 18,65b 22,21bNPKMg 346,40 ab 343,10 a 200,50 ab 138,43 c 56,05 abc 46,45 b 22,97 ab 26,20 b30 t/ha 334,10 b 329,23 a 186,33 ab 229,00 b 45,71 c 48,58 b 22,18 ab 23,53 b60 t/ha 346,37 ab 341,93 a 262,03 a 277,50 ab 62,72 ab 65,25 ab 27,11 a 35,80 b90 t/ha 348,70 a 337,27 a 202,13 ab 297,97 a 65,10 a 76,47 a 28,13 a 54,31 a30 t/ha +3/4 NPKMg

347,97 ab 334,60 a 194,53 ab 244,90 ab 53,62 abc 54,45 ab 23,68 ab 34,69 b

60 t/ha +1/2 NPKMg

344,47 ab 333,30 a 136,10 b 258,20 ab 48,56 bc 66,17 ab 20,81 b 58,70 a

PPDS 14,376 25,586 84,921 66,928 15,987 23,612 6,1716 18,023

A : Application annuelle de biosolides en 1997, 1998 et 1999B : Application bisannuelle de biosolides en 1997 et 1999


Tableau 12 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les activités enzymatiques et lepouvoir de minéralisation d'un loam limono-argileux sous précédent de soya-soya-orge (0-20 cm).


(ug P.N.P./g) (ug N-NH4/g) (mg N-NO3/kg)Témoin 281,10 a 274,07 a 237,40 ab 250,90 a 46,57 b 41,95 b 13,91 a 11,08 bNPKMg 281,23 a 255,23 a 215,80 b 225,57 a 45,38 b 42,20 b 18,69 a 10,02 b20 t/ha 252,07 b 263,93 a 242,67 ab 240,40 a 47,51 b 41,71 b 15,92 a 11,67 b40 t/ha 275,13 a 276,43 a 261,27 a 255,40 a 62,38 a 48,21 ab 20,63 a 11,80 b60 t/ha 276,37 a 274,23 a 261,70 a 259,87 a 52,76 ab 50,27 ab 22,32 a 11,43 b20 t/ha +3/4 NPKMg

281,97 a 278,83 a 255,07 a 269,10 a 49,95 ab 47,54 ab 27,20 a 11,34 b

40 t/ha +1/2 NPKMg

282,07 a 280,07 a 237,67 ab 257,07 a 51,28 ab 54,98 a 19,52 a 16,47 a

PPDS 17,363 28,320 37,473 58,311 14,159 11,724 18,283 4,3745


Effets des biosolides de papetières sur la structure du sol.

Les effets d’apports annuels de biosolides (A) sur la répartition des agrégats et leur stabilité dans

l’eau (DMP) ont été mésurées dans les sols cultivés en maïs-grain (Tableaux 13 et 14). En 1999, les

résultats montrent que la stabilité structurale (DMP) a été significativement influencée par l’apport

de biosolides de papetières (40 et 60 t/ha) seulement dans le loam limono-argileux de la série

Nicolet, contrairement aux données de 1997. De même, les apports de biosolides ont augmenté de

façon significative la proportion d’agrégats de 5 mm sur ce même type de sol. Ces résultats

indiquent que les effets durables de biosolides sur l’agrégation et la stabilité structurale des sols

peuvent dépendre du type de sol. La structure du loam limoneux a également été amélioré en 1997

par les premiers apports de biosolides dans le sol, mais cet effet n’a pas pu être mesuré en 1999.

La formation de gros agrégats s'explique en partie par la stimulation de la microflore du sol à la fois

par les éléments nutritifs ainsi que par des quantités de carbone facilement minéralisable apportées

par les biosolides frais de papetières dans le sol. L’augmentation de la stabilité structurale influence

directement les propriétés physiques des sols (porosité, aération, rétention en eau) et indirectement

les propriétés biologiques des sols (activité enzymatique, vie microbienne). Ces impacts sur ces

principales propriétés des sols permettent à long terme l’amélioration notable des rendements des

cultures à condition de faire de bons choix de rotations et d’apporter régulièrement des

amendements organiques de qualité.


Tableau 13 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur la stabilité de lastructure d'un loam limono-argileux sous précédent de maïs-maïs-maïs.

Traitements 5 mm 2 mm 1 mm 0.25 mm DMP(%) (mm)

Volet ATémoin 32.61 d 27.31 abc 6.01 a 6.24 a 3.21 dNPKMg 40.00 bcd 25.21 bc 4.28 ab 4.86 ab 3.57 cd20 t/ha 36.15 cd 31.11 a 4.89 ab 4.66 ab 3.54 cd40 t/ha 50.10 ab 22.63 c 3.02 b 3.94 b 4.12 ab60 t/ha 42.74 abc 28.07 ab 3.40 b 4.53 ab 3.84 abc20 t/ha + 3/4NPKMg

50.36 a 25.20 bc 3.09 b 3.70 b 4.23 a

40 t/ha + 1/2NPKMg

42.32 abcd 24.69 bc 4.35 ab 5.16 ab 3.71 bcd

PPDS 10,121 4,9043 2,0242 2,0305 0,5097

Volet A : Application annuelle de biosolides en 1997, 1998 et 1999.

Tableau 14 : Effet d'apport de biosolides de papetière et d'engrais minéraux sur la stabilité de lastructure d'un loam limoneux sous précédent de maïs-maïs-maïs.

Traitements 5 mm 2 mm 1 mm 0.25 mm DMP(%) (mm)

Volet ATémoin 28.35 a 21.81 b 4.69 b 7.89 a 2.72 aNPKMg 21.48 a 26.94 ab 5.67 ab 10.06 a 2.48 a30 t/ha 22.75 a 27.52 ab 5.39 ab 8.97 a 2.58 a60 t/ha 18.45 a 21.55 b 6.31 ab 10.64 a 2.11 a90 t/ha 25.08 a 28.72 ab 6.31 ab 8.66 a 2.78 a30 t/ha + 3/4NPKMg

21.62 a 33.70 a 7.41 a 8.94 a 2.75 a

60 t/ha + 1/2NPKMg

21.89 a 30.29 ab 7.04 a 8.70 a 2.64 a

PPDS 10,7650 9,2218 2,0397 3,4041 0,8049

Volet A : Application annuelle de biosolides en 1997, 1998 et 1999

Effets des biosolides de papetières sur la matière organique et la masse volumique apparente.

La matière organique et la masse volumique apparente des sols ont été mesurées seulement dans

les sols cultivés en maïs-grain. Les résultats présentés dans les tableaux 15 et 16 montrent en

général que les apports annuels de biosolides de papetières ont accru les teneurs en matière

organique dans les profondeurs de 0 à 10 cm des deux types de sols en étude. L’apport annuel de

biosolides de papetières a augmenté d’environ 30% les teneurs en matière organique des sols. Les

apports annuels de 40 et 60 t/ha sur la série Nicolet, et de 60 et 90 t/ha ont permis une

augmentation significative de la teneur en matière organique en comparaison avec le témoin et

l’engrais minéral. On observe également une augmentation significative de la matière organique


dans la couche 10-20 cm du loam limono-argileux de la série Nicolet, suite aux applications

répétées de biosolides de papetières.

Cette étude démontre que les biosolides qui contiennent des teneurs importantes de lignine

(Tableau 3) permettent une accumulation rapide de matière organique stable dans le sol (humus).

En effet, il est connu que la lignine est formatrice d’humus dans les sols. Les biosolides de

papetières apportent également des quantités importantes de sucres facilement minéralisables

(cellulose, hemicellulose) qui stimulent la prolifération des microorganismes dans les sols,

permettant une décomposition et humification rapide des biomasses végétales. L’humus des sols

provient également en partie des tissus microbiens, particulièrement des champignons.

Les applications de biosolides de papetières ont amélioré la masse volumique apparente dans la

couche de surface (0-10 cm) du sol de la série Baudette. Cependant cet effet a été significatif

seulement avec la dose la plus élevée (90 t/ha) qui a favorisé la diminution de ce paramètre

physique dans ce sol. Même si les apports de biosolides ont amélioré la structuration du sol de la

série Nicolet ( Tableau 13), ces effets ne se sont pas encore traduits par une amélioration de la

masse volumique apparente de ce sol initialement compacté.

Tableau 15. Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les teneurs enmatière organique et sur la masse volumique apparente d'un loam limono-argileuxsous précédent de maïs-maïs-maïs (volet A).

Traitements M.O. Masse volumique apparente0-10 cm 10-20 cm 0-10 cm 10-20 cm

(%) (g/cm3)Témoin 4,05 b 2,26 b 1,23 a 1,37 aNPKMg 4,03 b 2,57 b 1,28 a 1,39 a20 t/ha 3,96 b 2,32 b 1,26 a 1,33 a40 t/ha 5,23 a 2,68 a 1,21 a 1,29 a60 t/ha 5,96 a 2,78 a 1,25 a 1,37 a20 t/ha + 3/4NPKMg

4,57 b 3,48 a 1,23 a 1,29 a

40 t/ha + 1/2NPKMg

4,65 b 2,52 b 1,25 a 1,35 a

PPDS 0,834 0,4779 0,1281 0,1333

Volet A : application annuelle de biosolides en 1997, 1998 et 1999.


Tableau 16. Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les teneurs enmatière organique et sur la masse volumique apparente d'un loam limoneux sousprécédent de maïs-maïs-maïs (volet A).

Traitements M.O. Masse volumique apparente0-10 cm 10-20 cm 0-10 cm 10-20 cm

(%) (g/cm3)Témoin 4,12 b 1,07 a 1,24 a 1,26 aNPKMg 4,47 b 0,91 a 1,20 ab 1,20 a30 t/ha 4,24 b 1,01 a 1,30 a 1,27 a60 t/ha 4,75 a 1,20 a 1,22 ab 1,31 a90 t/ha 5,46 a 1,80 a 1,09 b 1,26 a30 t/ha + 3/4NPKMg

5,09 a 1,84 a 1,08 b 1,20 a

60 t/ha + 1/2NPKMg

4,98 a 1,38 a 1,21 ab 1,30 a

PPDS 0,5894 0,9916 0,1442 0,1985



- Fertilité et analyse environnementale -

Les données relatives à l’évolution de la fertilité et à l’accumulation des éléments traces dans le sol

sont présentées en annexe dans les tableaux 20 à 31.

Fertilité

N-NH4De façon générale, les teneurs en ammonium (N-NH4) dans les sols n’ont pas été augmentées par

l’apport répété de biosolides de papetières, à l’exception du loam limoneux où un apport de 90 t/ha

a augmenté significativement les valeurs de N-NH4 par rapport au témoin et à l’engrais minéral.

Globalement, les teneurs en N-NH4 ont toujours été très faibles dans les trois sols à l’étude. Ceci

s’explique par le fait que lors du processus de minéralisation, l’azote se transforme en N-NH4 puis,

par la suite, cet azote ammoniacal est très rapidement converti en nitrites et en nitrates. Ainsi, les

concentrations en N-NH4 étaient très faibles dans les sols pour l’ensemble des traitements étant

donné une transformation très rapide de cet ion.

N-NO3Les teneurs en nitrates (N-NO3) dans les sols ont augmenté suivant des apports répétés de

biosolides de papetières. Toutefois, ces augmentations en N-NO3 n’étaient pas significatives au

seuil de probabilité P< 0,05. L’augmentation des teneurs en nitrates dans les deux sols à l’étude

suivant des apports de biosolides a ainsi permis une disponibilité plus grande de cet élément aux

cultures et, par conséquent, a favorisé un prélèvement plus élevé de l’azote par les plantes sans

toutefois permettre son accumulation significative dans le profil du sol.

pHL’application de biosolides de papetières n’a pas eu d’impact significatif sur le pH du sol, pour les

trois cultures à l’étude. Il existe généralement une légère diminution de pH des sols qui survient

pendant la phase de décomposition des amendements organiques appliqués. Cependant, ce

processus est temporaire et n’influence pas l’évolution du pH du sol, comme le montrent les

résultats obtenus. Par ailleurs, les boues de papetières contiennent également des quantités

importantes de Ca qui peuvent contribuer à maintenir le pH optimal du milieu.


Éléments majeurs et mineurs

Deux ou trois applications de biosolides de papetières à raison de doses variant de 20 à 90 t/ha

n’ont pas encore conduit à un enrichissement significatif des sols en éléments majeurs (N, P, K, Ca

et Mg) et mineurs (B, Cu, Fe, Mn, Zn, Mo, Cr et Co) utiles pour la croissance et les rendements des

cultures. Les prélèvements en éléments majeurs et mineurs élevés obtenus lors de cette étude

expliquent en grande partie le faible effet d’accumulation de ces éléments minéraux dans ces sols.

Ainsi, les résultats obtenus ont démontré que l’apport de biosolides de papetières ne favorisait pas à

court terme un enrichissement significatif en éléments minéraux dans le profil du sol. En effet, les

valeurs de concentrations des sols en éléments nutritifs obtenues dans les traitements avec

biosolides sont égales à celles des traitements témoin et de l’engrais minéral. Toutefois, comme

pour les fumiers, les biosolides de papetières pourraient conduire à un enrichissement important du

sol en tous ces éléments minéraux, après plusieurs applications. Les plans de fertilisation devront

ainsi tenir compte de cet enrichissement progressif en éléments nutritifs suite aux apports répétés

de biosolides de papetières.

Aspect environnemental

Teneur en nitrates, phosphore soluble et en éléments traces

Afin d'évaluer l'impact environnemental des apports annuels de diverses doses de biosolides de

papetières, des analyses ont été effectuées sur des échantillons prélevés à l'automne 1999 dans

tous les traitements ayant reçu de l'engrais minéral et/ou des biosolides, à deux profondeurs (0-20

et 20-40 cm). Les applications de biosolides de papetières n' ont pas significativement enrichi le

profil du sol en nitrates, en phosphore biodisponible (Mehlich-III), ni en éléments traces (B, Cu, Fe,

Mn, Zn, Mo, Cr et Co, Cd, Pb ). Il ressort que trois applications de biosolides même à des doses

élevées (60 et 90 t/ha) n'ont pas conduit à l'enrichissement excessif du sol en éléments traces.

Cette étude a indiqué que l'application de biosolides de papetières a amélioré les propriétés de sol

propices à la croissance optimale des cultures et à la valorisation élevée des éléments nutritifs du

sol et des biosolides, ce qui a accru les coefficients d'utilisation des éléments minéraux et par

conséquent diminué leur accumulation dans le sol. Comme pour les fumiers, l'enrichissement du sol

en éléments nutritifs s'effectuera graduellement, suite aux apports répétés de biosolides de

papetières, selon les doses et /ou les compléments minéraux appliqués. Une bonne gestion de ces

biosolides en agriculture exigera donc un suivi périodique de l'évolution dans le profil du sol et les

eaux de drainage des teneurs en éléments nutritifs, plus particulièrement le contenu en azote, en


nitrates, en phosphore biodisponible et P total, ainsi qu’ en certains éléments traces susceptibles de

s’accumuler ou de migrer vers les nappes. Cet exercice va permettre d'établir des recommandations

judicieuses en fertilisation intégrée des cultures, ainsi qu'un suivi environnemental adéquat à la

ferme.

Microorganismes pathogènes

Des analyses microbiologiques effectuées annuellement depuis 1997 ont démontré que les

applications de biosolides de papetières n’ont pas conduit à une augmentation de microorganismes

pathogènes dans les sols étudiés (Tableau 33, en annexe). En effet, le nombre de coliformes totaux

était généralement faible dans les traitements recevant des biosolides, ce nombre étant parfois

inférieur aux parcelles sans aucune application d’amendement organique. Le nombre de E.coli était

souvent inférieur à 10 ufc/100ml dans les deux types de sol et n’a pas non plus été influencé par

des applications de biosolides de papetières. Bien que certains biosolides, comme les fumiers,

contiennent naturellement ces pathogènes, la forte stimulation de la croissance et le développement

des microorganismes du sol (augmentation en nombre et en diversité d’espèce) par les applications

de biosolides a pu créer une forte compétition entre les microorganismes du sol et les

microorganismes pathogènes introduits. En effet, les résultats obtenus depuis 1997 ont indiqué que

les applications de biosolides avaient fortement augmenté les activités biologiques et enzymatiques

dans les sols étudiés.


- Évaluation économique -

L'évaluation des bénéfices a été effectuée pour les récoltes de maïs-grain obtenues de 1997 à 1999,

en tenant compte du prix des engrais et des frais d'épandage des biosolides de papetières ainsi que

du prix du marché pour le maïs-grain (Tableaux 32 a, b et c , en annexe) . Les prix présentés ont

été extraits des références économiques pour les trois années étudiées. En 1997, les bénéfices

réels, obtenus en soustrayant le prix de la récolte du sol témoin, ont été plus élevés avec les

applications de 40 t/ha de biosolides complétées par des quantités réduites à 50 % d'engrais

minéral (282,3$). Les gains obtenus avec l'apport de 20 t/ha de biosolides seuls étaient supérieurs

à l'engrais minéral, alors que l'application de 40 à 60 t de biosolides seuls n'a pas permis de gains

significatifs en première année (Tableau 32a, en annexe).

Pendant la deuxième année (1998), les bénéfices obtenus ont été dans l’ensemble plus élevés suite

à l'apport annuel de biosolides (A), comparativement aux apports bisannuels (B). De même, les

gains étaient plus élevés suite à l'application combinée de biosolides et d'engrais minéral,

comparativement à l'engrais ou aux biosolides seuls ( Tableau 32b, en annexe).

En troisième année, les bénéfices élevés, comparables à l’engrais minéral, ont été obtenus avec

trois applications annuelles et bisanuelles de biosolides de papetières à raison de 40 et 60 t /ha (A).

Toutefois, les apports annuels ou bisannuels de 40 et 60 t/ha de biosolides complétés avec l'engrais

minéral ont conduit à des bénéfices similaires dans A et B. Cette évaluation économique permet de

démontrer que l’effet cumulatif des biosolides sur la fertilité et leur effet indirect sur les propriétés

des sols sont à la base des augmentations soutenues de rendements en grains de maïs.

En résumé, les résultats de rendements ont démontré que les applications annuelles ou

bisannuelles de biosolides de papetières ont augmenté significativement les productions de maïs et

d’orge. Cependant, les rendements très élevés, égaux ou supérieurs à la fertilisation minérale

complète (NPKMg) ont été obtenus lorsque les biosolides de papetières étaient complétés par des

engrais minéraux en doses réduites, d’où l’importance d’apporter en complément des doses réduites

de fumure minérale afin d’offrir aux cultures des éléments minéraux rapidement disponibles.

L’apport de biosolides a donc stimulé la croissance des cultures, le développement optimal des

racines et par conséquent une meilleure absorption des éléments nutritifs. L’application de

biosolides de papetières de façon bisannuelle a également permis l’obtention de rendements élevés

bien qu’inférieurs comparativement à ceux obtenus suite aux apports annuels de biosolides de

papetières, ce qui démontre des arrières-effets importants provenant de cet amendement


organique. Ces résultats indiquent l’importance d’apporter des doses répétées de biosolides de

papetières lors des premières années de culture et d’appliquer, par la suite, les biosolides de façon

bisannuelle étant donné un effet résiduel important provenant de ces biosolides. Ainsi, afin de

maximiser les rendements des cultures, il est donc essentiel d’apporter les biosolides de papetières

en doses modérées selon des fréquences d’application variables basées sur les cultures et de

compléter cet amendement par des formulations réduites d’engrais minéral. Cette fertilisation

intégrée va comporter un avantage économique et environnemental dans la gestion agricole des

biosolides. Cette recherche a démontré que les augmentations de rendements suite aux applications

de biosolides de papetières sont dues aux coefficients d’efficacité élevés des éléments nutritifs des

biosolides et, également à l’amélioration des conditions physiques du sol (structure, aération,

température) et aux activités biologiques et enzymatiques favorables au recyclage des éléments

nutritifs.


- Conclusion -

Les résultats obtenus dans cette étude permettent de tirer les conclusions suivantes :

• La valeur fertilisante élevée (coefficients d'efficacité, arrières-effets) des biosolides de papetières

et leurs effets positifs sur le sol et, par conséquent sur les productions, ont démontré qu'ils

constituent un fertilisant et amendement organique de grande qualité.

• L'action bénéfique des biosolides de papetières sur la structure et les activités biologiques et

enzymatiques des sols a été très rapide, probablement à cause des rapports C/N faibles, de leur

équilibre nutritif et de leur composition chimique (cellulose, hémicellulose) favorables à l'activité

de la microflore.

• À cause de l’efficacité élevée des éléments nutritifs des biosolides de papetières, il est

recommandable d’ajuster la fertilisation minérale (réduction de doses) suite à leurs applications

répétées, en vue d’assurer des bénéfices à la ferme et de préserver la qualité des sols et de

l’environnement.

• Le choix de la culture détermine la valorisation optimale des biosolides de papetières. Il est

recommandable de les appliquer sur des cultures ayant une longue période de végétation (maïs,

pomme de terre, prairies) qui sont plus exigeantes en éléments nutritifs et qui pourraient

davantage valoriser les biosolides de papetières. Par ailleurs, les cultures de céréales ou d’orge

peuvent mieux bénéficier des arrières-effets importants des biosolides de papetières.

• Les biosolides de papetières constituent une avenue intéressante pour une agriculture durable

compétitive et désirant préserver la qualité du sol et du milieu.


- Annexes du rapport 2000 -

Tableau 17 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les prélèvements de maïs-grain enéléments nutritifs majeurs et mineurs ( Loam limono-argileux).

Traitements PrélèvementsN P K Ca Mg

A B A B A B A B A B(kg/ha)

Témoin 44,3 c 46,3 d 9,7 b 12,2 d 11,8 b 14,7 d 0,23 b 0,23 d 3,29 d 4,22 cNPKMg 120,1 a 142,1 a 14,0 ab 24,5 a 17,7 ab 28,1 a 0,31 ab 0,37 a 5,15 abc 9,43 a20 t/ha 77,5 b 74,1 c 12,0 ab 13,7 d 15,1 ab 16,9 cd 0,26 ab 0,26 cd 3,80 cd 4,52 c40t/ha 105,5 ab 91,5 c 19,4 a 19,7 bc 22,9 a 24,1 ab 0,36 a 0,31 abc 3,92 bcd 6,67 b60 t/ha 113,2 a 95,3 bc 15,2 ab 16,3 cd 19,1 ab 20,5 cd 0,30 ab 0,27 bcd 5,16 abc 5,58 bc20 t/ha + 3/4NPKMg

129,1 a 120,5 ab 15,5 ab 23,7 ab 19,0 ab 28,0 a 0,33 ab 0,35 ab 5,56 ab 8,42 a

40 t/ha + 1/2NPKMg

125,7 a 126,7 a 16,4 ab 19,0 c 20,0 ab 23,4 ab 0,37 a 0,29abcd

6,08 a 6,69 b

PPDS 29,25 27,552 8,1537 4,3248 9,2018 4,7885 0,1237 0,0826 1,7095 1,6806

B Cu Fe Mn ZnA B A B A B A B A B

(mg/ha)Témoin 6,9 c 8,1 d 5,8 c 10,4 c 87,0 b 79,2 d 12,4 a 15,2 c 69,0 a 84,2 abNPKMg 9,7 bc 15,2 a 15,1 abc 21,4 a 160,4 ab 232,0 a 19,3 a 35,4 a 70,9 a 120,2 a20 t/ha 7,5 c 10,3 cd 8,9 bc 13,3 bc 107,4 b 129,5 c 14,3 a 16,1 c 66,5 a 74,9 b40t/ha 15,5 a 12,4 abc 18,6 ab 18,5 ab 146,8 ab 167,1 bc 22,8 a 23,0 bc 101,8 a 110,0 ab60 t/ha 8,8 bc 11,0 bcd 12,4 abc 16,3 ab 129,4 ab 135,7 c 19,7 a 20,5 bc 81,1 a 89,6 ab20 t/ha + 3/4NPKMg

11,9 ab 14,0 ab 11,4 abc 19,9 a 206,3 a 232,0 a 21,2 a 30,1 ab 80,4 a 103,3 ab

40 t/ha + 1/2NPKMg

15,4 a 12,0 bc 21,0 a 19,8 a 166,8 ab 198,0 ab 21,5 a 22,6 bc 86,1 a 86,5 ab

PPDS 3,8656 3,0682 10,638 5,7012 81,509 49,587 11,567 9,8603 59,549 37,561



Tableau 18 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les prélèvements de maïs-grain enéléments nutritifs majeurs et mineurs ( Loam limoneux).

Traitements PrélèvementsN P K Ca Mg


Témoin 67,8b 68,1 b 8,7b 6,4 c 11,0b 9,2 c 0,16b 0,13 b 3,43b 2,52 cNPKMg 122,6a 120,7 a 11,37ab 9,7 bc 15,8ab 13,4 bc 0,15b 0,10 b 4,78ab 3,85 bc30 t/ha 129,6a 119,2 a 12,4ab 12,9 ab 17,2a 16,9 ab 0,17b 0,23 a 5,24ab 5,35 a60t/ha 136,3a 121,8 a 14,8a 15,3 ab 18,7a 19,0 ab 0,17b 0,26 a 5,56a 5,79 a90 t/ha 136,0a 136,4 a 15,9a 19,0 a 19,1a 22,4 a 0,25a 0,28 a 5,91a 5,54 a30 t/ha + 3/4NPKMg

107,4a 125,2 a 9,6b 12,6 bc 13,8ab 17,1 ab 0,22ab 0,25 a 4,11ab 5,20 ab

60 t/ha + 1/2NPKMg

114,5a 118,2 a 12,2ab 12,9 ab 16,8a 17,4 ab 0,28a 0,25 a 5,13ab 5,11 ab

PPDS 29,037 25,504 4,541 6,2123 5,5899 6,4391 0,0781 0,0591 1,9101 1,3957


(mg/ha)Témoin 7,1b 11,9 bc 8,5b 14,9 a 68,6c 55,8 b 15,7b 11,6 b 72,1a 53,9 bNPKMg 8,0b 5,6 c 12,5ab 13,8 a 101,5bc 107,0 ab 23,6ab 19,1 a 98,5a 89,9 ab30 t/ha 6,9b 8,0 bc 12,1ab 13,0 a 193,7a 118,5 a 25,5a 24,6 a 112,6a 109,0 a60t/ha 9,7b 20,5 a 18,5a 10,3 a 169,0ab 142,8 a 21,3ab 21,5 a 103,5a 107,0 ab90 t/ha 14,4a 13,5 ab 17,5a 15,5 a 141abc 142,0 a 23,2ab 25,8 a 109,5a 127,7 a30 t/ha + 3/4NPKMg

9,0b 9,1 bc 12,7ab 11,1 a 109abc 117,2 a 16,6b 23,7 a 92,3a 134,2 a

60 t/ha + 1/2NPKMg

10,2b 11,8 bc 16,3a 10,5 a 126abc 125,9 a 22,8ab 22,0 a 110,2a 94,3 ab

PPDS 3,498 7,6762 6,7698 9,052 84,988 58,715 8,1097 7,4566 47,338 54,062



Tableau 19 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les prélèvements du soya enéléments nutritifs majeurs et mineurs (Loam limono-argileux).

PrélèvementsN P K Ca MgTraitements


Témoin 39,8 c 36,2 b 13,0 b 10,7 b 15,1 b 12,4 b 1,49 b 1,09 bc 3,55 b 2,77 bcNPKMg 54,4 abc 50,8 ab 14,4 b 13,03 ab 16,7 b 15,2 ab 1,61 ab 1,37 abc 3,81 ab 3,35 abc20 t/ha 45,8 bc 48,0 ab 12,0 b 13,1 ab 14,7 b 15,2 ab 1,19 b 1,22 abc 3,25 b 3,46 abc40t/ha 51,0 abc 40,1 b 14,9 ab 10,4 b 18,3 ab 11,7 b 1,45 b 0,85 c 4,01 ab 2,60 c60 t/ha 56,0 ab 48,8 ab 17,2 ab 15,6 ab 21,5 ab 19,0 a 1,85 ab 1,60 ab 4,75 ab 4,28 ab20 t/ha + 3/4NPKMg

58,9 ab 62,6 a 14,7 ab 16,8 a 16,5 b 19,6 a 1,46 b 1,73 a 3,71 b 4,44 a

40 t/ha + 1/2NPKMg

62,0 a 56,8 ab 20,1 a 15,9 ab 24,0 a 19,2 a 2,26 a 1,73 a 5,37 a 4,34 a

PPDS 15,931 21,006 5,3845 5,6625 7,1731 6,5227 0,7041 0,5242 1,6438 1,5707


(mg/ha)Témoin 6,84 a 3,61 a 17,9 b 15,1 abc 258,8 ab 163,0 a 27,5 ab 18,89 a 144,7 ab 83,4 bNPKMg 4,58 ab 4,64 a 20,4 ab 17,8 ab 227,5 ab 181,4 a 31,3 ab 25,7 a 112,9 b 94,7 ab20 t/ha 2,81 b 4,43 a 18,4 b 10,7 bc 169,3 b 187,1 a 19,9 b 21,2 a 104,0 b 103,0 ab40t/ha 3,57 b 3,98 a 22,7 ab 8,0 c 207,4 ab 167,4 a 27,3 ab 19,6 a 120,9 ab 72,0 b60 t/ha 5,44 ab 5,99 a 29,0 a 17,4 ab 286,6 ab 254,3 a 40,2 ab 33,8 a 141,9 ab 118,7 ab20 t/ha + 3/4NPKMg

4,21 ab 5,30 a 15,9 b 16,3 ab 189,3 ab 222,7 a 28,8 ab 34,9 a 104,1 b 121,5 ab

40 t/ha + 1/2NPKMg

6,87 a 5,77 a 28,5 a 20,7 a 317,4 a 228,5 a 46,7 a 33,4 a 208,3 a 144,6 a

PPDS 2,8007 3,0914 9,1708 8,0048 129,34 117,86 20,251 16,204 88,647 54,586



Tableau 20 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les teneurs en éléments majeursd'un loam limono-argileux sous précédent de maïs-maïs-maïs (Volet A).

P K Ca MgTraitements0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm

(mg/kg)Témoin 130,80 ab 64,05 a 148,86 b 96,68 a 2408,7 a 1617,5 a 124,33 a 101,48 aNPKMg 123,10 b 54,95 a 152,73 b 92,52 a 2118,3 a 1513,0 a 147,65 a 104,01 a20 t/ha 139,73 ab 88,25 a 141,84 b 111,03 a 2875,4 a 1938,4 a 115,57 a 93,38 a40t/ha 145,44 ab 76,02 a 162,10 ab 109,00 a 2539,3 a 1786,7 a 126,30 a 117,07 a60 t/ha 152,90 a 77,16 a 172,73 ab 108,22 a 2642,1 a 1835,2 a 136,97 a 110,75 a20 t/ha +3/4 NPKMg

156,12 a 102,11 a 186,12 ab 120,85 a 2479,8 a 2156,8 a 144,70 a 108,59 a

40 t/ha +1/2 NPKMg

147,67 ab 73,66 a 209,09 a 109,35 a 2223,5 a 1745,4 a 148,26 a 116,57 a

PPDS 29,072 64,058 48,999 59,344 884,55 1003,2 44,977 33,307


Tableau 21 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les teneurs en éléments mineursd'un loam limono-argileux sous précédent de maïs-maïs-maïs (Volet A).

Al B Cu Fe Mn ZnTraitements0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

(mg/kg)Témoin 1005,0 a 916,0 a 0,49 ab 0,10 b 4,54 a 4,43 a 355,3 ab 317,8 a 5,85 abc 3,37 ab 1,26 a 1,12 ab

NPKMg 1061,4 a 935,3 a 0,46 b 0,17 ab 4,55 a 4,52 a 336,5 b 335,7 a 5,38 bc 2,10 b 1,23 a 1,23 a

20 t/ha 949,9 a 862,5 a 0,53 ab 0,28 ab 4,34 a 3,88 a 385,4 a 382,6 a 6,63 ab 4,51 a 1,41 a 1,13 ab

40t/ha 1007,7 a 941,7 a 0,59 a 0,28 ab 4,62 a 4,26 a 364,8 ab 376,7 a 6,85 a 3,69 ab 1,63 a 1,09 ab

60 t/ha 1034,8 a 969,0 a 0,55 ab 0,25 ab 4,56 a 4,44 a 364,7 ab 372,3 a 7,08 a 3,41 ab 1,63 a 1,09 ab

20 t/ha +3/4 NPKMg

1053,3 a 1016,9 a 0,51 ab 0,35 a 4,63 a 4,29 a 377,4 a 372,5 a 5,35 bc 3,23 ab 1,56 a 0,96 b

40 t/ha +1/2 NPKMg

1066,1 a 943,2 a 0,45 b 0,28 ab 4,32 a 4,49 a 361,6 ab 376,2 a 5,16 c 2,83 ab 1,42 a 1,04 ab

PPDS 123,11 180,11 0,1241 0,1924 0,7759 0,7043 39,317 79,894 1,4241 1,8903 0,5625 0,263




Mo Na Ni Cd Cr Co PbTraitements0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

(mg/kg)Témoin 0,51 a 0,43 b 12,22 ab 9,80 b 0,55 b 0,61 a 0,210 a 0,14 c 0,65 ab 0,76 a 0,113 a 0,107 ab 4,27 a 3,27 b

NPKMg 0,54 a 0,46 b 10,77 b 10,88 b 0,61 ab 0,70 a 0,203 a 0,15 bc 0,67 a 0,76 a 0,117 a 0,103 b 4,39 a 3,38 ab

30 t/ha 0,49 a 0,43 b 11,03 b 9,94 b 0,59 b 0,73 a 0,207 a 0,16 abc 0,64 ab 0,72 a 0,117 a 0,143 a 4,27 a 3,57 ab

60t/ha 0,49 a 0,47 ab 13,08 ab 11,31 ab 0,58 b 0,79 a 0,203 a 0,17 abc 0,60 b 0,79 a 0,097 a 0,127 ab 4,33 a 3,61 ab

90 t/ha 0,50 a 0,49 ab 16,32 a 13,65 a 0,56 b 0,81 a 0,197 a 0,17 abc 0,62 ab 0,79 a 0,093 a 0,120 ab 4,36 a 3,83 ab

30 t/ha +3/4 NPKMg

0,53 a 0,54 a 10,61 b 11,49 ab 0,58 b 0,76 a 0,217 a 0,200 a 0,64 ab 0,77 a 0,093 a 0,120 ab 4,40 a 4,26 a

60 t/ha +1/2 NPKMg

0,54 a 0,53 a 13,83 ab 12,34 ab 0,73 a 0,81 a 0,213 a 0,193 ab 0,67 a 0,83 a 0,113 a 0,137 ab 4,56 a 3,90 ab

PPDS 0,0657 0,744 4,2414 2,5926 0,1427 0,2396 0,0242 0,0407 0,0604 0,1493 0,0241 0,3680 0,5319 0,9801


Tableau 23 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les teneurs en éléments majeursd'un loam limoneux sous précédent de maïs-maïs-maïs (Volet A).

P K Ca MgTraitements0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm

(mg/kg)Témoin 59,48 bc 23,19 a 149,03 a 84,57 a 968,6 cd 956,6 a 114,11 a 284,47 aNPKMg 80,95 a 18,90 a 159,49 a 83,54 a 965,1 d 1139,2 a 119,45 a 335,75 a30 t/ha 50,31 c 14,07 a 137,47 a 90,19 a 1017,5 bcd 883,4 a 121,93 a 285,21 a60t/ha 57,60 bc 21,86 a 133,11 a 70,69 a 1199,5 abc 1024,7 a 144,71 a 338,91 a90 t/ha 67,03 abc 24,13 a 138,82 a 93,95 a 1279,8 a 969,0 a 131,33 a 255,93 a30 t/ha +3/4 NPKMg

60,99 bc 22,90 a 168,61 a 99,49 a 1226,1 ab 1050,3 a 113,51 a 275,06 a

60 t/ha +1/2 NPKMg

70,09 ab 27,54 a 169,73 a 105,74 a 1126,5abcd

1051,7 a 122,61 a 310,87 a

PPDS 18,589 18,386 43,631 36,603 232,35 267,75 70,443 176,65



Tableau 24 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les teneurs en éléments mineursd'un loam limoneux sous précédent de maïs-maïs-maïs (Volet A).

Al B Cu Fe Mn ZnTraitements0-20 cm 20-40

cm0-20 cm 20-40

cm0-20 cm 20-40

cm0-20 cm 20-40

cm0-20 cm 20-40

cm0-20 cm 20-40

cm(mg/kg)

Témoin 1184,5 a 944,9 a 0,17 bcd 0,02 a 2,68 a 2,15 a 290,8 a 252,5 a 10,66 a 9,39 ab 2,75 b 1,61 ab

NPKMg 1212,0 a 891,0 a 0,17 bcd 0,02 a 1,91 b 2,19 a 274,4 a 234,4 a 18,18 a 8,71 ab 2,85 b 1,64 ab

30 t/ha 1052,7 a 893,4 a 0,02 d 0,02 a 2,73 a 2,09 a 290,5 a 216,2 a 13,33 a 13,37 ab 2,84 b 1,53 ab

60t/ha 1053,3 a 863,4 a 0,12 cd 0,12 a 2,76 a 2,09 a 299,6 a 234,2 a 14,37 a 19,46 a 3,34 ab 1,84 a

90 t/ha 1157,6 a 1025,5 a 0,26 bc 0,02 a 2,46 a 1,80 ab 274,0 a 221,8 a 14,03 a 12,26 ab 4,07 a 1,84 a

30 t/ha +3/4 NPKMg

1316,8 a 1202,9 a 0,50 a 0,02 a 2,55 a 1,56 b 253,9 a 215,1 a 13,75 a 6,71 b 2,96 b 1,38 b

60 t/ha +1/2 NPKMg

1301,2 a 1100,3 a 0,37 ab 0,02 a 2,59 a 1,93 ab 262,7 a 248,6 a 17,25 a 11,79 ab 2,88 b 1,52 ab

PPDS 328,57 360,63 0,2179 0,1203 0,4305 0,4219 84,598 40,479 7,8677 11,067 1,0027 0,3202



Mo Na Ni Cd Cr Co PbTraitements 0-20

cm20-40

cm0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

0-20cm

20-40cm

(mg/kg)Témoin 0,61 ab 0,47 b 14,16 c 26 b 0,55 a 0,43 b 0,2 bc 0,12 cd 0,30 a 0,34 ab 0,230 a 0,217 a 3,75 a 2,22 bc

NPKMg 0,61 ab 0,45 b 13,8 c 30 ab 0,53 a 0,44 b 0,2 bc 0,11 d 0,23 a 0,33 ab 0,275 a 0,165 a 3,70 a 2,09 c

30 t/ha 0,53 b 0,45 b 20 abc 35 ab 0,51 a 0,51 b 0,19 c 0,11 d 0,27 a 0,34 ab 0,230 a 0,250 a 3,49 a 2,15 bc

60t/ha 0,55 b 0,46 b 23,61 a 42 a 0,57 a 0,76 a 0,20 b 0,13bcd 0,29 a 0,41 a 0,230 a 0,320 a 3,65 a 2,23 bc

90 t/ha 0,60 ab 0,52 ab 22,4 ab 35,6 ab 0,54 a 0,50 b 0,223 a0,133abc 0,27 a 0,32 b 0,223 a 0,243 a 3,90 a 2,63 ab

30 t/ha +3/4 NPKMg

0,67 a 0,61 a 15,8 bc 28,2 ab 0,56 a 0,52 b 0,205 b 0,135ab 0,25 a 0,33 ab 0,215 a 0,170 a 4,00 a 2,82 a

60 t/ha +1/2 NPKMg

0,62 ab 0,58 ab 15,7 bc 30,9 ab 0,55 a 0,58 ab 0,190 c 0,145 a 0,23 a 0,35 ab 0,250 a 0,295 a 3,70 a 2,85 a

PPDS 0,1152 0,1292 7,2512 16,106 0,1299 0,2118 0,0142 0,0199 0,0802 0,0804 0,1077 0,1781 0,5109 0,5178



Tableau 26 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les teneurs en éléments majeursd'un loam limono-argileux sous précédent de soya-soya-orge (0-20 cm).

P K Ca MgTraitements

A B A B A B A B(mg/kg)

Témoin 93,56 ab 95,37 a 152,29 a 140,51 a 1813,33 ab 1924,33 a 126,27 a 139,22 aNPKMg 87,18 b 98,52 a 133,54 a 142,96 a 1793,33 b 1938,67 a 137,99 a 139,71 a20 t/ha 91,18 b 93,94 a 132,07 a 133,07 a 2111,00 ab 2024,33 a 119,06 a 125,20 a40t/ha 93,60 ab 88,29 a 137,63 a 128,00 a 2223,67 a 2194,67 a 119,34 a 138,15 a60 t/ha 86,80 b 83,65 a 136,42 a 114,14 a 2078,67 ab 1946,67 a 133,21 a 133,83 a20 t/ha +3/4 NPKMg

110,58 a 95,44 a 146,63 a 129,53 a 2101,33 ab 2059,33 a 131,55 a 130,61 a

40 t/ha +1/2 NPKMg

99,16 ab 88,51 a 147,22 a 143,61 a 1925,00 ab 1890,00 a 142,65 a 143,67 a

PPDS 18,824 37,622 28,517 44,488 416,19 473,61 34,614 28,318


Tableau 27 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les teneurs en éléments mineursd'un loam limono-argileux sous précédent de soya-soya-orge (0-20 cm).

Al B Cu Fe Mn ZnTraitements

A B A B A B A B A B A B(mg/kg)

Témoin 901,8 ab 911,07 a 0,26 ab 0,31 a 2,23 c 2,42 c 263,7 b 297,1 ab 3,84 ab 3,38 b 0,89 ab 0,86 b

NPKMg 921,5 a 931,70 a 0,28 a 0,27 ab 2,58 abc 2,93 bc 277,8 ab 289,53 b 3,34 b 3,44 b 0,86 ab 0,90 b

20 t/ha 844,4 b 878,17 a 0,19 bc 0,18 bc 2,32 bc 2,49 c 282,7 ab 283,17 b 4,70 a 4,19 ab 0,92 ab 0,90 b

40t/ha 885,2 ab 895,50 a 0,26 ab 0,25 abc 2,43 abc 2,86 bc 282,4 ab 284,10 b 4,17 ab 4,91 a 0,81 b 0,91 b

60 t/ha 916,9 ab 893,37 a 0,22 abc 0,15 c 2,72 ab 3,12 b 276,8 ab 285,00 b 3,71 b 3,55 ab 0,99 ab 0,92 b

20 t/ha + 3/4NPKMg

929,43 a 908,40 a 0,15 c 0,17 bc 2,70 ab 3,05 b 272,00 b 279,90 b 3,81 ab 4,07 ab 0,89 ab 0,98 b

40 t/ha + 1/2NPKMg

897,9 ab 875,77 a 0,23 ab 0,21 abc 2,83 a 3,80 a 296,20 a 318,33 a 4,03 ab 4,39 ab 1,07 a 1,49 a

PPDS 72,666 98,738 0,0747 0,1074 0,4508 0,5475 21,055 25,477 0,9587 1,4746 0,2307 0,2378



Tableau 28 : Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les teneurs en éléments mineursd'un loam limono-argileux sous précédent de soya-soya-orge (0-20 cm).

Mo Na Ni Cd Cr Co PbTraitements

A B A B A B A B A B A B A B(mg/kg)

Témoin 0,45 ab 0,47 ab 7,80 c 9,58 bcd 0,48 b 0,54 b 0,143 b 0,15 ab 0,48 ab 0,49 ab 0,080 b 0,087 a 2,87 bc 3,12 a

NPKMg 0,48 a 0,49 a 8,46 bc 8,93 cd 0,57 ab 0,64 a 0,160 a 0,16 a 0,53 a 0,54 a 0,100 a 0,087 a 3,14 a 3,32 a

20 t/ha 0,42 b 0,44 b 9,82 bc 8,17 d 0,48 b 0,54 b 0,140 b 0,14 b 0,44 b 0,44 b 0,090 ab 0,047 b 2,71 c 2,87 a

40t/ha 0,44 ab 0,46 ab 10,40 bc 10,2 abc 0,53 ab 0,54 b 0,150 ab 0,15 ab 0,47 ab 0,46 b 0,080 b 0,093 a 2,87 bc 3,03 a

60 t/ha 0,47 a 0,46 ab 13,73 a 11,64 a 0,51 ab 0,56 ab 0,150 ab 0,14 ab 0,46 ab 0,46 b 0,083 ab 0,083 a 2,93 abc 2,88 a

20 t/ha + 3/4NPKMg

0,46 ab 0,45 ab 9,84 bc 9,38 cd 0,47 b 0,51 b 0,147 ab 0,14 ab 0,45 ab 0,45 b 0,060 c 0,070 ab 3,01 ab 2,91 a

40 t/ha + 1/2NPKMg

0,47 a 0,46 ab 11,05 ab11,43 ab 0,62 a 0,65 a 0,160 a 0,163 a 0,48 ab 0,48 ab 0,093 ab 0,093 a 3,19 a 3,08 a

PPDS 0,0421 0,0413 2,7934 1,9554 0,1144 0,0914 0,0152 0,0198 0,0821 0,0665 0,0199 0,0279 0,2612 0,5302


Tableau 29. Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les concentrations de N-NH4 et deN-NO3 et sur le pH d'un loam limono-argileux sous précédent de maïs-maïs-maïs (volet A).

N-NH4 N-NO3 pHTraitements0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm

-------------------------(mg/kg) -------------------------- ------------(%)------------Témoin 1,21 a 0,69 ab 10,51 a 3,56 a 7,07 a 7,10 aNPKMg 1,14 a 0,55 b 9,11 a 4,40 a 6,86 a 6,66 a20 t/ha 1,03 a 0,62 ab 12,08 a 4,96 a 7,24 a 7,11 a40 t/ha 1,15 a 0,78 a 17,88 a 4,79 a 7,09 a 7,05 a60 t/ha 1,05 a 0,68 ab 19,53 a 5,80 a 7,07 a 6,88 a20 t/ha + 3/4 NPKMg 0,94 a 0,64 ab 12,70 a 8,23 a 7,09 a 6,84 a40 t/ha + 1/2 NPKMg 0,99 a 0,57 ab 13,16 a 10,26 a 6,87 a 6,77 aPPDS 0,2989 0,2135 13,232 8,1652 0,4513 0,5495



Tableau 31. Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les concentrations de N-NH4 et de N-NO3

et sur le pH d'un loam limono-argileux sous précédent de soya-soya-orge (0-20 cm).

N-NH4 N-NO3 pHTraitementsA B A B A B

-------------------------(mg/kg) -------------------------- ------------(%)------------Témoin 1,51 a 1,14 a 11,22 ab 9,73 a 6,79 b 6,86 aNPKMg 0,99 a 1,05 a 8,53 b 10,99 a 6,85 ab 6,82 a20 t/ha 1,27 a 1,10 a 12,77 a 11,40 a 7,06 a 7,05 a40 t/ha 0,81 a 1,05 a 12,54 ab 11,85 a 7,05 a 7,05 a60 t/ha 0,76 a 0,90 a 12,85 a 8,82 a 6,95 ab 6,96 a20 t/ha + 3/4 NPKMg 0,74 a 0,79 a 11,77 ab 9,44 a 6,96 ab 7,01 a40 t/ha + 1/2 NPKMg 0,77 a 0,78 a 11,04 ab 10,11 a 6,87 ab 6,87 aPPDS 0,7856 0,6119 4,0401 4,3869 0,2178 0,2499

A : application annuelle de biosolides en 1997 et 1998.B : application unique de biosolides en 1997.

Tableau 30. Effet d'apport de biosolides de papetières et d'engrais minéraux sur les concentrations de N-NH4 et deN-NO3 et sur le pH d'un loam limoneux sous précédent de maïs-maïs-maïs (volet A).

N-NH4 N-NO3 pHTraitements0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm 0-20 cm 20-40 cm

-------------------------(mg/kg) -------------------------- ------------(%)------------Témoin 0,88 bc 0,59 a 10,50 c 4,19 d 5,79 a 6,20 aNPKMg 0,84 c 0,51 abc 20,08 bc 21,04 bc 5,49 a 6,00 a30 t/ha 0,84 c 0,54 ab 20,41 bc 11,65 cd 5,84 a 6,22 a60 t/ha 0,99 bc 0,52 abc 24,73 bc 15,85 bcd 5,82 a 6,19 a90 t/ha 1,38 a 0,52 abc 24,39 bc 21,65 bc 5,79 a 6,08 a30 t/ha + 3/4 NPKMg 1,17 ab 0,40 c 58,15 a 65,70 a 5,60 a 5,82 a60 t/ha + 1/2 NPKMg 1,05 bc 0,44 bc 41,71 ab 30,53 ab 5,59 a 5,79 aPPDS 0,3050 0,1429 27,543 14,771 0,3628 0,4998



Tableau 32a : Évaluation économique des applications de biosolides de papetières et de l'engrais minéral sur laculture de maïs-grain (1997).

Traitements Prix intrants($/kg ou t)

Dose(t/ha oukg/ha)

Prix X Dose($/ha)

Rendements(kg/ha)

Prix dumarché($/kg)

Prix de larécolte($/ha)

Revenusbruts

($/ha)

Gains réels($/ha)

Témoin 0 0 0 8218 0,16801 1380,71 1380,71 ---

NPKMg 178,9 9942 0,16801 1670,36 1491,5 110,8N=180 Kg/ha(34-0-0)

0,464 180 83,52

P2O5=80Kg/ha (0-46-0)

0,474 100 47,4

K2O+Mg=100Kg/ha (0-0-22-11)

0,400 120 48,0

20 T/ha boues 3* 20 60,00 9553 0,16801 1605,00 1545,00 164,2940 T/ha boues 3 40 120,00 9607 0,16801 1614,07 1494,07 113,3760 T/ha boues 3 60 180,00 9502 0,16801 1596,43 1416,43 35,72

20 T/ha boues+ 75% NPKMg

3 + 75%NPKMg

20 + 75%NPKMg

194,2 9868 0,16801 1657,92 1463,7 83,0


3 + 50%NPKMg

40 + 50%NPKMg

209,5 11145 0,16801 1872,47 1663,0 282,3

* : coût forfaitaire d’épandage


Tableau 32b : Évaluation économique des applications de biosolides de papetières et de l'engrais minéral sur laculture de maïs-grain (1998).

RDTS Prix de la récolte Bénéfices Gains réels

A B A B A B A B

Traitements PrixIntrant($/kgou t)

Dose(t/ha oukg/ha)

Prix XDose

($/ha)(kg/ha) ($/kg)

Prix dumarché($/Kg)

($/ha) ($/ha) ($/ha) ($/ha) ($/ha) ($/ha)

Témoin 0 0 0 4582 4585 0,16293 746,55 747,03 746,55 747,03 --- ---

NPKMg 157,94 8828 8710 0,16293 1438,35 1419,12 1280,41 1261,18 534 514N=180 kg/ha 0,429 180 77,22(34-0-0)P2O5=80kg/ha

0,484 80 38,72

(0-46-0)K2O+Mg=100kg/ha

0,420 100 42,00

(0-0-22-11)

20 t/ha boues 3* 20 60,00 6465 6364 0,16293 1053,34 1036,89 993,34 976,89 247 23040 t/ha boues 3 40 120,00 7456 7614 0,16293 1214,81 1240,55 1094,81 1120,55 348 37460 t/ha boues 3 60 180,00 9078 7920 0,16293 1479,08 1290,41 1299,08 1110,41 553 363

20 t/ha boues+

3 + 75% 20 +75% 178,46 9448 7435 0,16293 1539,36 1211,38 1360,91 1032,93 614 286

75 % NPKMg NPKMg NPKMg40 t/ha boues+

3 + 50% 40 +50% 198,97 9310 7457 0,16293 1516,88 1214,97 1317,91 1016,00 571 269

50 % NPKMg NPKMg NPKMg

* :coût forfaitaire d’épandageA = Parcelles ayant reçu annuellement des résidus mixtes.B = Parcelles n'ayant pas reçu de résidus mixtes en 1998.


Tableau 32c : Évaluation économique des applications de biosolides de papetières et de l'engrais minéral sur laculture de maïs-grain (1999).

Rendements Prix de la récolte Revenus bruts Gains réelsA B A B A B A B

Traitements Prixintrants($/kgou t)

Dose(t/ha oukg/ha)

Prix XDose

($/ha)(kg/ha) ($/kg)

Prix dumarché($/Kg) ($/ha) ($/ha) ($/ha) ($/ha) ($/ha) ($/ha)

Témoin 0 0 0 3939 3896 0,152 598,73 592,19 598,73 592,19 --- ---

NPKMg 164,62 8067 8608 0,152 1226,18 1308,42 1061,56 1143,80 463 552N=180 Kg/ha(34-0-0)

0,428 180 77,04

P2O5=80Kg/ha (0-46-0)

0,526 80 42,08

K2O+Mg=100Kg/ha (0-0-22-11)

0,455 100 45,50

20 T/ha boues 3* 20 60,00 6005 5642 0,152 912,76 857,58 852,76 797,58 254 20540 T/ha boues 3 40 120,00 7432 6868 0,152 1129,66 1043,94 1009,66 923,94 411 33260 T/ha boues 3 60 180,00 7857 7091 0,152 1194,26 1077,83 1014,26 897,83 416 306


3 + 75%NPKMg

20 +75%

NPKMg183,47 8600 8446 0,152 1307,20 1283,79 1123,74 1100,33 525 508


3 + 50%NPKMg

40 +50%

NPKMg202,31 8305 7934 0,152 1262,36 1205,97 1060,05 1003,66 461 411

* : coût forfaitaire d’épandageA = Parcelles ayant reçu annuellement des résidus mixtes.B = Parcelles ayant reçu des résidus mixtes en 1997 et 1999 (effet résiduel en 1998).

Tableau 33. Effets d'applications de biosolides de papetières sur le nombre de micro-organismes pathogènes

Traitements Série de sol Coliformes totaux(ufc/100 ml)

Coliformes fécaux(ufc/100 ml)

E. coli(ufc/100 ml)

Fertilisation NPKMg Baudette-1997 1 300 < 10 n/d60t/ha Baudette-1997 2 500 440 n/dFerilisation NPKMg Nicolet-1997 130 000 3 200 n/d60t/ha Nicolet-1997 1 800 10 n/d20t/ha +NPKMg Nicolet-1997 180 < 10 n/d60t/ha Nicolet-1998 > 8 000 5 400 2 40040t/ha+NPKMg Nicolet-1998 > 8 000 10 < 10Engrais rés. Baudette-1998 750 000 50 20Amendement rés. Baudette-1998 160 < 10 < 10Engrais rés. Nicolet-1999 250 000 40 2060t/ha Nicolet-1999 190 000 20 < 1060t/ha Baudette-1999 260 000 40 000 n/dEngrais Baudette-1999 600 40 n/d


- Bibliographie -

1- Huard, S. 1997. Quantités de boues mixtes produites par des usines de papetières de la

Mauricie. Communication personnelle.

2- Pèlerin, J.L. 1997. Politiques environnementales des usines de papiers d’Abitibi Consolidated

inc. Communiqué de presse et Conférence- Journées champêtre sur un projet de conservation

des sols par l’application de biosolides de papetières (9 et 11 juillet 1997)

3- Angers,D.A., A. N’Dayegamiye and D.Côté. 1993. Tillage-induced differences in organic

matter of particle size fractions and microbial biomass. Soil Sci. Soc. Am. J. 57 : 512-516.

4- N’Dayegamiye, A. et Armand Dubé. 1986. L’effet de l’incorporation de matières ligneuses

sur l’évolution des propriétés chimiques du sol et sur la croissance des plantes. Can. J. Soil Sci.

66 : 623-631.

5- Beauchemin, S, A. N’Dayegamiye et M.R. Laverdière 1990. Effets d’apport

d’amendements ligneux frais et préhumifiés sur la production de pomme de terre et la

disponibilité de l’azote en sol sableux. Can. J. Soil Sci. 70 : 555-564.

6- N’Dayegamiye, A. et D.A. Angers 1990. Effets de l’apport prolongé de fumier de bovins sur

quelques propriétés physiques et biologiques d’un loam limoneux Neubois sous culture de maïs.

Can. J. Soil Sci. 70 : 259-262.

7- N’Dayegamiye, A., M. Goulet et M.R. Laverdière 1997. Effet à long terme d’apports

d’engrais minéraux et de fumier sur les teneurs en C et en N des fractions densimétriques et

des agrégats du loam limoneux Le Bras. Can. J . Soil Sci. 77 :351-358.

8- N’Dayegamiye, A. and D.A. Angers 1992. Organic matter characteristics and water-stable

aggregation of a sandy loam soil after 9 years of wood-residue applications. Can. J.Soil Sci.

73 :115-122.

9a- N’Dayegamiye, A. et T.S. Tran 2000. Effects of green manures on some soil properties, on

wheat yields and N nutrition. Can. J.Soil Science ( sous presse).

9b- Abdallahi, M.M. et A. N’Dayegamiye 2000. Effets de deux incorporations d,engrais verts sur

le rendement et la nutrition en azote du blé (Triticum aestivum L.), ainsi que sur les propriétés

physiques et biologiques du sol. Can.J.Soil Science 80 : 81-89

10- Beauchamp, C. 1998. La valorisation agricole des résidus papetiers. Le cas de Daishowa inc.

Document de synthèse (1992-1998).

11- Estevez,B., A. N’Dayegamiye and D. Coderre. 1996. The effect on earthworm abundance

and selected soil properties after 14 years of soil cattle manure and NPKMg fertilizer application.

Can. J. Soil Sci. 76 : 351-355.


12- Hébert, M. 1998. Critères environnementaux pour la valorisation des biosolides et autres

matières résiduelles fertilisantes, dans Colloque sur l’utilisation agricole de résidus de

papetières. Shawinigan, septembre 1998.

13- N’Dayegamiye, A. 1996. Response of silage corn and wheat to dairy manure and fertilizers in

long-term fertilized and manured trials. Can.J. Soil Science. 76: 357-363.

14- N’Dayegamiye, A, S. Huard et Thibault 1998. Valorisation agricole de résidus mixtes de

papetières dans les cultures de maïs-grain et de soya, dans Colloque sur l’utilisation agricole de

résidus de papetières. Shawinigan, septembre 1998.

14- Simard, S. 1998. Valorisation des résidus de papetières dans les cultures fourragères et

horticoles., dans Colloque sur l’utilisation agricole de résidus de papetiers. Shawinigan,

septembre 1998.

Remerciements

Les auteurs remercient principalement la Compagnie Abitibi Consolidated inc. ainsi que les

Partenaires financiers de l’IRDA , qui ont contribué au financement de cette présente recherche.

Les auteurs remercient également M. Marc Laverdière (Ph.D.) pour les analyses physiques du sol

nécessaires dans ce projet, ainsi que pour la lecture de différentes versions du rapport.

De vifs remerciements sont enfin adressés à M. Marcel Giroux (M.Sc.) pour la lecture attentive du

rapport final et pour ses suggestions très constructives.


Membres fondateurs de l’IRDA

L’institut de recherche et de développement en agroenvironnement inc. (IRDA) a été créé suite à la

Conférence sur l’agriculture et l’agroalimentaire québécois tenue en mars 1998 à Saint-Hyacinthe.

Ses membres fondateurs sont :

Documents

Compte-rendu de recherche sur la valorisation … · Compte-rendu de recherche ... environnementale d’assainissement des effluents de papetières par voie microbienne qui a permis